JP2023531323A - 電子たばこ用のカートリッジユニット - Google Patents

Abstract

本発明は、中心のＺ軸に沿って下から上に１つの管状ユニット２とこの管状ユニット２に取り外し可能に配置された１つの調整ユニット３とを有する電子たばこ１用の当該管状ユニット２に関する。１つの貯蔵ハウジング４が、下側に１つのマウスピース開口部６を有する１つのマウスピース閉鎖部５を含む。このマウスピース開口部６は、１つのエアロゾル化領域７と１つの空気流路要素８とに流体技術的に流通接続していて、貯蔵ハウジング４は、エアロゾル化領域７内の１つの液体搬送要素１１によって１つの加熱要素１２に供給可能であるエアロゾル前駆体化合物１０を含み、電力が、１つの第１接続線１４ａと１つの第２接続線１４ｂとを介してこの加熱要素１２に供給可能である。貯蔵ハウジング４は、１つの管状端部１６をマウスピース閉鎖部５に対向する管状ユニット２の端部に有する。１つの制御要素本体１７が、この管状端部１６内に配置されていて、この制御要素本体１７は、一方では調整ユニット３に向かって上側で幾つかの電気接点１５ａ，１５ｂ，２１を有し、他方では下側で第１接続線１４ａと第２接続線１４ｂとに通電接続されていて、この制御要素本体１７は、中心のＺ軸に対して直角を成す１つの本体直径１９によって管状端部１６内に締り嵌め部材を形成する（図３）。

Description

本発明は、嗜好品の分野に関し、請求項１に記載の上位概念による電子たばこ用のカートリッジユニットに関する。

従来の電子たばこは、電力を使用して前駆体組成物から吸引可能なエアロゾルを生成するハンディ機器である。このため、それぞれの電子たばこは、下記の機能素子：電源、電子制御素子、前駆体組成物及びエアロゾル化ユニットを有する。エアロゾル化ユニットは、例えば超音波アトマイザー又は１流体アトマイザーノズル若しくは２流体アトマイザーノズルを用いて前駆体組成物をエアロゾルに転移できる加熱要素、例えばフィラメント若しくはヒーターチップ又はその他のモジュールから構成され得る。この場合、当該前駆体組成物は、一方で液体から成り得るか、又は他方では、例えば既製のたばこ製品（いわゆる、非燃焼加熱式製品）のような固体成分を含んでもよい。

電子たばこは、従来の紙巻きたばこと同様に使用できるように構成されている。使用方法は、従来の紙巻きたばこの吸い込みの場合と同様であり、したがって電子たばこの場合は、電子たばこによって生成されたエアロゾルが、個々の吸引間の短い中断によって繰り返し連続して吸入されるという予測可能な範囲内にある。電子たばこが、通常通りに手で保持され、口に持って来られ、最終的に霧状又は蒸気状のエアロゾルが、吸い込まれ、その一部が再び吐き出されるといった仕草（経緯）は、第三者にとって魅力的に見え且つ感じられる。従来の紙巻きたばこの喫煙は、世界の大部分で大々的に宣伝されている。この場合、親睦、信頼及び自由のような肯定的な価値に関連付けることが時折試みられている。１０億人以上の多数のユーザからうかがい知れる従来の紙巻きたばこの世界的な成功は、この試みの少なくとも一部が成功していることを示している。紙巻きたばこの喫煙が極めて広く普及しているという事実もある一方で、同様に作用し、多くの場合により良好で、幾つかの製品では有害なニコチンをほとんど含まない、例えばオーラルたばこのような製品の使用は、喫煙の仕草及び製品の優れた外観及び印象が当該製品の成功又は当該製品の特徴に対する決定的な影響を肯定的な価値に関連付けできることを連想させない。

上記の検討によると、電子たばこの成功は、製品自体の外見と、製品の使用中の外見とに大いに依存するという結果に至る。また、同様に、電子たばこは、紙巻たばこが得た上記の成功の価値にどの程度まで近づけられるかという疑問に対しては、デザインが重要であるという結果に至る。この場合、既に上述したこれらの価値は、少なくともある程度まで時間の経過に左右されない点に留意すべきである。何故なら、当該価値は、人間にとってほぼ全ての文化において絶対的であり且つ十分に検討された根本的な価値であるからである。当該価値の場合、当該価値は、将来的にも意義がある。したがって、当該製品のデザインは、別の電子たばこに対しても従来の紙巻きたばこに対しても根本的な特色であり、場合によっては、外部から目視可能である唯一の識別基準であり得る。したがって、電子たばこが次の観点のうちの１つ又は複数の観点により優れていることが、成功を決定する利点になり得る。すなわち、外部から目視可能なモジュールの高級な材料の選択、高い加工品質、長い寿命及び外側のデザインの個別化の可能性が、例えばモジュールの交換可能性、小さい製品寸法、良好な操作性又は手触り及び簡単な取り扱いによって達成されることが、成功を決定する利点になり得る。そして、従来の紙巻きたばこの形及び寸法に可能な限り近い寸法が、成功を決定する利点になり得る。何故なら、多くの人間が、従来の紙巻きたばこの形及び寸法に慣れていて、さらに従来の紙巻きたばの重量に慣れていることが分かっているからである。環境保全性、ごみ問題、再生可能性及びごみの分別のような今日の見地は、重要である。同じことが、材料の選択に対して成立する。例えば木材又はエボナイトのような選択された材料が、パイプのようなたばこに類似する製品から喫煙者によく知られている。したがって、このような材料への回帰が、電子たばこの場合でも同様に喫煙者に親しみを感じさせることができる。

さらに、電子たばこでは、制御電子装置が、安定で信頼できるエアロゾル生成機能を保証すべきであり、場合によっては、例えばスマートフォンへのブルートゥース(登録商標)接続のオプション、又はいわゆるカートリッジ若しくは管状ケース内の消耗品の認証のオプション、さらには量制御のような拡張機能を有するべきである。この場合、当該機能の範囲を広げると、集積回路（ＩＣ）内及びその周辺の電子素子又は電子構成要素、例えばより複雑な回路構成用の必要な空間を直接的に増大させる。さらに、このような制御電子装置は、スイッチ、ボタン又はユーザの吸引を記録できるセンサ（例えば、圧力センサ、気流センサ、温度センサ）の方式の起動素子を有し、場合によっては、例えば発光ダイオードのような表示素子や評価のための構成要素を有する。さらに、さらなる拡張及び改良又は損傷時の個々の構成要素の交換を目的とした電子たばこのモジュール化が有益である。このため、追加の必要な空間を必要にさせ得る様々なインターフェース及び接触子が必要である。

バッテリーセルの場合、引き出される高い電流量及び可能な限り利用可能な大きい容量が、電源として有益である。この場合、正の相関関係が、バッテリー容量と最大放電電流との間にあり、好ましくない正の相関関係が、容量及び最大放電電流と当該バッテリーセルの対応する大きい容量又は対応する大きい重量との間にある。

対応する簡単な組み立て、廉価な構成要素又は高いレベルの自動化に適合する低い生産コストを考慮すると、当然に、経済的な観点は無視できない。

上記の電子たばこに対する幾つかの要求は、互いにトレードオフの関係にあり、したがって必ず満たすべき利点と当該利点に伴う副次的な欠点との間で均衡を取ることを必要とする。

したがって、例えば、例えば木材又はエボナイトのような天然の材料を使用すると、安定性を確保する特定の最小肉厚よりも薄くされ得ない。当該最小肉厚は、例えばステンレス鋼又はその他の金属及び合金の場合よりも大きい。その結果、木材又はエボナイトから成る管状ケースは、必要な空間を増大させる。紙巻きたばこの形及び寸法に可能な限り近付けられ得るようにするため、同時に技術的に進歩した電子たばこを実現できるようにするため、当該天然の材料の使用は、空間を節約する構造を必要とさせる。

さらに、例えば、ハウジングを円筒形にすると、バッテリーも、この形に完全に適合するように同様に円筒形にしなければならない。しかしながら、同じ容積の場合は、直方体形のバッテリーセルは、円筒形のバッテリーセルよりも高い容量を有し得ることが、少なくとも小さいセル寸法に対して成立する。これは、バッテリーセルの基本的な層構造に起因する。円形のセルの場合、複数の電極層及び複数のセパレータ層が、多くの場合に巻かれる。これにより、使用されるこれらの層の制限された湾曲角度に起因して、使用されない中空空間が中心に発生する。なおさら、円筒形のハウジング内の効率的な設置スペースがより重要である。直方体形のハウジング構造は、さらに、複数のプリント基板から成る構造も適合する。平坦で長方形のプリント基板は、製造中の破損なしに製造寸法又は機能をより容易に実現させ得て、同時に、長方形のハウジング内に高い空間効率で組み込まれ得る。調整ユニットの当該プリント基板に実装される電子構成要素自体は、多くの場合に長方形である。したがって、当該電子構成要素は、円形のプリント基板面よりも有効に長方形のプリント基板面上に配置され得る。したがって、直方体形のハウジングは、円筒形のハウジングの場合とは違ってバッテリーセル及びプリント基板の構造形状に適合し、例えば、小さい製造寸法と高出力のバッテリーセルとプリント基板の良好な空間利用との間の均衡を容易に取れる。しかし、その結果として、紙巻きたばこに近付けるという目的にそぐわない。

持続可能性及び経済性の観点の下では、高級な材料の使用及び高い加工品質への投資は、対応する構成部品が特定の耐久性を有する場合にだけ意義がある。したがって、バッテリー用管状ケースとバッテリーセルとが、互いに固定接続された場合に、電子たばこの組み立てられた状態では目視可能な面の大部分を占める当該バッテリー用管状ケースの寿命が、このバッテリー用管状ケースに配置された当該バッテリーセルの比較的限られた寿命につながっていたことが欠点であった。高い製造品質及び高級な材料の使用を、特に当該バッテリー用管状ケースの領域内で有意義に持続可能に且つ経済的に使用可能にできるようにするためには、制御装置又は調整ユニット、バッテリーセル及びバッテリー用管状ケースのモジュール式に分離可能な構造が前提条件である。この場合、一般に、高品質のモジュール化は、小さい製造寸法と両立しない。何故なら、個々の部品が、分離可能な機械式の接続部分及び電気式の接続部分を有しなければならないからである。当該接続部分は、一般に追加のスペースを占有する。さらに、より高い要求が、当該構造に課されるので、当該構造は、より複雑になる。より多い若しくはより複雑な又はより多くて且つより複雑な構成部品が必要になり得るか、又は、製造のための多数の作業ステップが必要になり得る。これは、最終組み立て及び製造コストに不利な影響を及ぼす。

可能な限り高性能のバッテリーセルは、制御電子装置の可能な限り高い機能と小さい製造寸法とに相反する。電子たばこの簡単な組み立ては、フレキシブルなプリント基板の使用又は様々な配線及びプリント基板をハウジングに接続するための追加の部品、例えば成形部品を伴うことがある、より複雑になりつつある制御電子装置と両立しない。

また、簡単な技術的操作は、必要な空間及び製造寸法に不利な影響を及ぼし得る。この場合、電子たばこは、バッテリーの充電中に組み立てられていて且つほぼ機能している状態にあることがさらに望ましい。この場合、このような充電性能は、別の機能を有しない持続して閉鎖されない追加の空間を占有し得る。何故なら、例えば、配線が必要になるからである。また、機能又は電気構成に対して要求が増えると、必要な空間が増大し得る。電子たばこが、紙巻きたばこと同様に使用され得るように、喫煙時に気圧又は空気流量の変化を認識することは、例えば空気の流れの制御を必要とさせる。この場合、多くの場合に、圧力センサと共に、追加の構成部品が必要になる。

従来の電子たばこは、例えば刊行物の米国特許第１０５６１１７８号明細書では、カートリッジユニット又は制御要素本体を有するエアロゾル放出装置を含む。当該制御要素本体の場合、基部と通流調整部とが、１つの電子区画を規定する。電子制御要素と、当該カートリッジユニットの外側に配置された電力供給ユニットに対する当該電子制御要素の電気接続部とが、この電子区画内に収容されている。刊行物の米国特許第１０２９２４３４号明細書及び米国特許第９９５５７２６号明細書も、このような構成を示す。ここで開示されたそれぞれのカートリッジユニットが１つの内部容量を含む点が、当該示された従来の技術に共通である。この内部容量は、前駆体化合物のために重要な容積範囲に加えて、エアロゾル化装置が、電子制御構成要素とその電気接続部とのための重要な容積範囲を提供しなければならない。

米国特許第１０５６１１７８号明細書 米国特許第１０２９２４３４号明細書 米国特許第９９５５７２６号明細書

それ故に、本発明の課題は、カートリッジユニット内で提供される容積が前駆体化合物のための容積範囲と電気接続部を有する制御構成要素のための容積範囲との間で有益に分割され、当該電気接続部を有する制御構成要素が、必要最小限の構造容積で効率的に構成され、さらに従来の技術に比べて簡単に構成されるように、電子たばこ用のカートリッジユニットをさらに改良することにある。

電子たばこのカートリッジユニットに関する発明の課題は、請求項１に記載の特徴によって解決される。当該本発明の思想を改良する特徴はそれぞれ、従属請求項２～１５に記載されている。

好ましくは、本発明の電子たばこ用のカートリッジユニットは、１つの貯蔵ハウジングを含む。電子たばこ用の当該カートリッジユニットは、中心のＺ軸に沿って下から上に１つのカートリッジユニットとこのカートリッジユニットに取り外し可能に配置された１つの調整ユニットとを有する。当該貯蔵ハウジングは、下側に１つのマウスピース開口部を有する１つのマウスピース閉鎖部を含む。この場合、このマウスピース開口部は、１つのエアロゾル化領域と１つの空気流路要素とに流体技術的に流通接続していて、当該貯蔵ハウジングは、当該エアロゾル化領域内の１つの液体搬送要素によって１つの加熱要素に供給可能であるエアロゾル前駆体化合物を含み、電力が、１つの第１接続線と１つの第２接続線とを介してこの加熱要素に供給可能である。この場合、当該貯蔵ハウジングは、１つの管状端部を当該マウスピース閉鎖部に対向する当該カートリッジユニットの端部に有する。この場合、１つの制御要素本体が、この管状端部内に配置されていて、この制御要素本体は、一方では当該調整ユニットに向かって上側で幾つかの電気接点を有し、他方では下側で当該第１接続線と当該第２接続線とに通電接続されていて、この制御要素本体は、当該中心のＺ軸に対して直角を成す１つの本体直径によって当該管状端部内に締り嵌め部材を形成する。

本発明のカートリッジユニットは、制御要素本体の構成的に有益な空間利用を特徴とする。この制御要素本体が、電子たばこの上側の調整ユニットと下側のエアロゾル化領域とに向かう全ての電気接点又は全ての通電接続部を最小限の容積で有するように、この制御要素本体は、管状端部内に構成されている。当該最小限の容積は、締り嵌め部材が当該制御要素本体と当該管状端部との間に形成されるように、当該制御要素本体が当該管状端部内で中央のＺ軸に対して直角に大きい本体直径を有することによって達成される。

こうして、本発明によるカートリッジユニットに対して、従来の技術に比べて改良された空間利用が達成され、さらにより高いモジュール化率が達成される。何故なら、当該締り嵌め部材によって配置された当該制御要素本体は、破壊することなしに交換可能であるからである。当該カートリッジユニットが、エアロゾル前駆体化合物によって何回も繰り返し充填可能に構成されている場合、このような可換性は重要性を増す。

好適な実施の形態は、当該調整ユニットに対する当該幾つかの電気接点は、面接点として又は接触面として形成されていることを提唱する。この場合、これらの面接点又は接触面を、円形面又はリング面として上向きに当該調整ユニットに面した制御要素本体の端子面上に形成することが特に好ましい。一般に、幾つかの電気接点は、カートリッジユニットに電力を供給するために使用され、及び／又はカートリッジユニットを調整ユニットによって制御するために使用され、調整ユニットをカートリッジユニットによって制御するために使用される。

さらに、下向きの、すなわち当該制御要素本体から加熱要素の接続線までの通電接続が、同様に面接点又は接触面として形成されていることが有益である。しかしながら、本発明の思想の範囲から離れることなしに、ここで問題となっている当該通電接続が、当該加熱要素の接続線と協働する接触ピンとして構成されていることも考えられる。

カートリッジユニットの別の好適な実施の形態の場合、制御要素本体は、プリント基板部品として構成されている。このようなプリント基板部品は、好ましくは絶縁充填部によって当該管状端部に対して絶縁された少なくとも１つのプリント基板を含む。この場合、この少なくとも１つのプリント基板は、当該Ｚ軸に対して直角に整合されている。

カートリッジユニットの別の実施の形態の場合、当該プリント基板は、少なくとも１つのセンサ及び／又は少なくとも１つのマイクロコントローラ及び／又は少なくとも１つの別の電子部品を有し、これらは、このプリント基板上に幾つかの導電路若しくは（例えば、ビア、ボンディングワイヤ等のような）別の導電性パターンによって幾つかの電気接点に通電接続していて、又は当該第１接続線若しくは当該第２接続線に通電接続していて、又は当該制御要素本体と当該管状端部との間の１つの側面接点に通電接続している。この場合、センサ及び／又はマイクロコントローラ及び／又は電子部品が、プリント基板部品中に埋め込まれた複数の集積電子部品として構成されていると、さらに有益であり得る。こうして、最も高密度に組み込み可能な機能素子が、当該制御要素本体内で達成され、したがって、最も効率の良い空間利用が、当該カートリッジユニット内で達成される。

Ｚ方向に互いに離間した複数のプリント基板面を使用する場合、追加のビアが、さらに電気接続するために有益である。さらに、当該プリント基板部品は、認証装置を有益に有する。当該認証装置を用いることで、カートリッジユニットが、使用するために調整ユニットで許可されるか又は遮断すべきと認定可能である。

カートリッジユニットの別の実施の形態の場合、当該制御要素本体は、空気の流れのためにその外側面に管状端部に対する平坦部を有することが提唱されている。このような平坦部は、例えば円弧区間又は円弧部分として構成され得る。これにより、当該カートリッジユニット内の空気が、当該制御要素本体を通過し、調整ユニットの方向に誘導され得る。明らかに、上記の平坦部の代わりに、当該空気の流れ用の流路の別のバリエーション、例えば切り込み、溝又は孔が提唱されることも考えられる。

制御要素本体の締り嵌め部材のためには、特に好ましくは、いわゆる隙間嵌め部を有する締り嵌め部材又はいわゆる止り嵌め部を有する締り嵌め部材が適する。ここで、前者の場合、当該制御要素本体は、カートリッジユニット内で困難なく移動可能に配置されていて、後者の場合、当該制御要素本体は、カートリッジユニット内で小さい圧力によって移動可能に配置されている。示された双方の場合、空気流路要素が、当該制御要素本体に向かって空気流路端部を有すると、さらの有益であり得る。この空気流路端部は、管状端部と一緒に締り嵌め部材を形成する。これにより、当該制御要素本体は、当該管状端部内に固定可能であるにもかかわらず、必要に応じて交換のために取り外し可能である。

円形の断面を有する制御要素本体の好適な実施の形態の場合（このとき、電子たばこのＺ軸が、この制御要素本体の中心軸に一致する）、この実施の形態は、深鍋形、ボタン電池形又は錠剤形に見える。その結果、この制御要素本体は、－この制御要素本体が、プリント基板部品を有する限り－プリント基板タブレット（Ｌｅｉｔｅｒｐｌａｔｔｅｎｔａｂｌｅｔｔｅ）と呼ばれ得る。

さらなる好適な実施の形態は、発明の詳細な説明に関連する後続する図に基づいて説明されている。

以下に、本発明を図面に基づいて例示する。同じ対象は、図中では基本的に同じ符号で付記されている。なお、当該図面は、本発明の対象を限定するものではなくて、本発明の思想の可能な実施の形態を示しているにすぎない。

本願において図面中の一部でも使用されている用語「上側」、「下側」、「上向き」、「下向き」、「上端子」、「下端子」、「上方」、「下方」等を用いて電子たばこの個々の構成要素の位置関係を簡単に説明することを目的とした、中心のＺ軸に沿った本発明の電子たばこの縦断面を示す。 図１による電子たばこの別の縦断面を複数の電気接続部と一緒に示す。 図２によるカートリッジユニットの拡大した縦断面を示す。 図３によるカートリッジユニットの１つの実施の形態の縦断面を示す。 図３によるカートリッジユニットの別の実施の形態の縦断面を示す。 カートリッジユニットの貯蔵ハウジングを分解して示す。 カートリッジユニットの貯蔵ハウジングを分解して示す。 図６ａによる貯蔵ハウジングの中身を分解して示す。 図６ｂによる貯蔵ハウジングの中身を分解して示す。 図６ａ，６ｂによる貯蔵ハウジングの中身の１つの実施の形態を分解して示す。 図６ａ，６ｂによる貯蔵ハウジングの中身の１つの実施の形態を分解して示す。 図６ａ，６ｂによる貯蔵ハウジングの中身の断面を空気の流れと一緒に示す。 図６ａ，６ｂによる貯蔵ハウジングの側面を空気の流れと一緒に斜視図で示す。 図１０ａによる貯蔵ハウジングの縦断面を空気の流れと一緒に斜視図で示す。 図３、図４及び図５によるカートリッジユニット用のプリント基板部品を示す。

図１は、下側から上方にＺ軸方向に整合された電子たばこの本発明のカートリッジユニット２を示す。このカートリッジユニット２の上方が、調整ユニット３によって閉鎖されている。この場合、カートリッジユニット２及び調整ユニット３は、－ここでは例示的に－機械式接続部をねじとして示す。明らかに、このような機械式接続部は、本発明の範囲内でバヨネット式のロック機構又は差し込み式のロック機構としても構成可能である。この場合、係止要素が考慮されてもよい。

図２には、さらに、調整ユニット３とカートリッジユニット２との間の複数の電気接続部が、－一例として－強調して示されている。このため、調整ユニット３は、カートリッジユニット２の幾つかの接点２１と協働する幾つかのピン接点４４を有する。さらに、調整ユニット３の係止部材４９が、ねじ状のその機械式接続部の領域内でカートリッジユニット２の管状端部１６に電気接続できる。この場合、さらに、この管状端部１６は、カートリッジユニット２の第１接続接点１５ａ及び／又は第２接続接点１５ｂに電気接続され得る。ここで示された全ての電気接続部は、一方では加熱要素１２の接続線１４ａ，１４ｂを介してこの加熱要素１２に電力を供給するために使用され得て、及び／又はさらに協働する２つのユニットである調整ユニット３及びカートリッジユニット２を問題なく制御するために使用され得る。このような制御は、以下に列挙された機能、すなわち流量測定、エアロゾル前駆体化合物に対する残留量の測定と、付随する電力供給の充電状態の判定と、相互の起動及び使用を目的とした認証装置と、必要に応じてスマートフォン又はスマートウォッチを有する通信装置（ＲＦＩＤ、ブルートゥース(登録商標)、．．．）と、当該カートリッジユニットに供給される電力を調整することを目的とした充填されたエアロゾル前駆体化合物に関する当該カートリッジユニット側の情報の送信と、当該カートリッジユニット内で測定される温度に基づく電力の適合と、生産を最適にするために事後的に読み出すことを目的とした様々な使用パラメータ、例えば当該カートリッジユニットにおける吸引力、吸引期間、吸引頻度の一次記憶装置と、エラー分析とを含み得る。

図３は、本発明の貯蔵ハウジング４を有するカートリッジユニット２を拡大した縦断面図で示す。この貯蔵ハウジング４の下方が、マウスピース開口部６を除いたマウスピース閉鎖部５によって閉鎖されている。カートリッジユニット２は、このカートリッジユニット２の上端部に管状端部１６を有する。この管状端部１６は、－同様に－貯蔵ハウジング４に接続されている。以下で図５に基づいてさらに説明するように、このカートリッジユニット２が貯蔵ハウジング４と管状端部１６とから一体的に構成されるカートリッジユニット２の実施の形態も考えられる。この管状端部１６の上方が、本発明の本体直径１９を有する制御要素本体１７によって閉鎖されている。制御要素本体１７が、管状端部１６と一緒に締り嵌め部材（Ｐａｓｓｓｉｔｚ）を構成するように、本体直径１９は設計されている。この幾何学的な構造を用いることで、カートリッジユニット２内の制御要素本体１７のために存在する空間容積の可能な限り有効な利用が提供されている。これにより、この制御要素本体１７のＺ軸方向の縦寸法が、必要な最小値に限定可能である。

空気流路８の空気流路端部９が、制御要素本体１７の下方で制御要素本体１７に接続している。空気流路端部９は、貯蔵端部内壁１３と一緒にプレス嵌め部材（Ｐｒｅｓｓｓｉｔｚ）を構成する。これにより、制御要素本体１７は、管状端部１６内に固定可能である。制御要素本体１７と管状端部１６との間の締り嵌め部材は、主に隙間嵌め部として又は止り嵌め部として構成されている。この場合、第１状態では、当該制御要素本体は、困難なく移動可能に配置されていて、第２状態では、当該制御要素本体は、僅かな圧力で移動可能に配置されている。それ故に、空気流路端部９による貯蔵端部内壁１３での固定が提供されている。希望通りに機能を拡張しつつ、又は要求に応じてエラーを排除しつつ、簡単な取り外し及び簡単な組み立てが可能であるように、必要に応じて、全ての構成部品が破壊されずに互いに取り外し可能である点が、この構成において重要である。図２に関連して、カートリッジユニット２が、管状端部１６にあるねじ２７によって調整ユニット３に接続されていることが認識可能である。既に上述したように、ここでは、破壊されずに取り外し可能である別の機械式接続部が選択されてもよい。

空気流路要素８は、一方では、以下でさらに説明する空気の流れを中央に誘導するために使用される。さらに、この空気流路要素８は、制御要素本体１７の第１導電接点１８ａ及び第２導電接点１８ｂから加熱要素１２までの第１接続線１４ａ及び第２接続線１４ｂ用の支持部材としても使用される。この加熱要素１２は、液体貯蔵基板２２と液体搬送要素１１とによってエアロゾル前駆体化合物１０を供給される。これにより、エアロゾルが、エアロゾル化領域７内で供給可能である。少なくとも、電力が、制御要素本体１７と第１接続線１４ａ及び第２接続線１４ｂとの流通接続によって加熱要素１２に供給されるように、第１接続線１４ａ及び第２接続線１４ｂは、制御要素本体１７に流通接続されている。制御要素本体１７の１つの実施の形態では、この制御要素本体１７は、情報処理部を有するプリント基板部品２４（図１１も参照）として構成されている。図２に対して既に上述したように、対応する複数の接点１５ａ，１５ｂ，２１が、制御要素本体１７の上端部に設けられている。これらの接点１５ａ，１５ｂ，２１は、一方では電力をカートリッジユニット２又はプリント基板部品２４に供給するために使用され、及び／又は他方では制御接点として使用される。図４は、カートリッジユニット２の電気接触を考慮した本発明の実施の形態を示す。この実施の形態の場合、図３中の描写とは違って、制御要素本体１７は、管状端部１６と適切に協働する幾つかの側面接点３９ａ，３９ｂを有する。

図５は、本発明のカートリッジユニット２の別の実施の形態を示す。この実施の形態の場合、図３及び４中の描写とは違って、カートリッジユニット２は、管状端部１６と貯蔵ハウジング４とによって一体的に構成されている。

図６ａ，６ｂはそれぞれ、一方ではマウスピース閉鎖部５から管状端部１６までのカートリッジユニット（図６ａ）と、他方では管状端部１６からマウスピース閉鎖部５までのカートリッジユニット（図６ｂ）とを分解図で示す。この場合、管状端部１６が、第１側から貯蔵ハウジング４内に差し込まれる一方で、空気流路要素８と液体貯蔵基板２２と内側に存在する液体搬送要素１１とを有する制御要素本体１７又はプリント基板部品２４が、第２側から貯蔵ハウジング４内に差し込まれ、当該差し込まれた地点でマウスピース閉鎖部５によって閉鎖されることが明らかである。図７ａ，７ｂは、図６ａ，６ｂによる実施の形態における複数の電気接続部に関するさらなる詳細を示す。ここでも、制御要素本体１７又はプリント基板部品２４が、空気流路要素８に面した複数の接触面４０ａ，４０ｂを有することが、対応する分解図に示されている。これらの接触面４０ａ，４０ｂは、接続線１４ａ，１４ｂの対応するばね接点４１ａ，４１ｂと協働する。図８ａ，８ｂは、図７ａ，７ｂに示された制御要素本体１７又はプリント基板部品２４の内側のこの電気接続部の別の実施の形態を示す。ここでは、空気流路要素８に面している複数の接触要素が、接続線１４ａ，１４ｂの空気流路要素８にある対応する複数の接触コネクタに一致する接触ピン４２ａ，４２ｂとして制御要素本体１７又はプリント基板部品２４に形成されている。

図９は、空気流路要素８を通じた空気の流れ２３を斜視図で示す。この場合、空気の流れ２３は、矢印の先端と矢印の始点とを有する矢印として示されている。空気の流れ２３は、制御要素本体１７又はプリント基板部品２４の内側から空気流路要素８内に流入する。このため、この空気流路要素８は、空気溝５０を空気流路端部に有する。この空気溝５０は、制御要素本体１７又はプリント基板部品２４の側方の平坦部３０に一致する。図１０ａの斜視図は、平坦部３０と管状端部１６との間のカートリッジユニットの方向の空気の流れ２３の推移を明確に示し、図１０ｂは、空気の流れ２３の推移を当該カートリッジユニットの縦断面図に基づいて例示する。吸引が、マウスピース閉鎖部５で実行されると、空気の流れ２３が、係止部材４９の吸気口４８を通じて当該カートリッジユニット内に流入する。これにより、負圧が、ここでは示されなかった調整ユニット３の制御部２８のために生成可能である。この負圧は、制御部２８内で圧力センサ４５を有する通信孔４６によってスイッチングインパルスを生成させる。結果として、このスイッチングインパルスは、制御要素本体１７又はプリント基板部品２４によって加熱要素１２を稼働させ、望ましいエアロゾルが、エアロゾル化領域７内に供給され、空気の流れ２３によってマウスピース開口部６から流出される。

図１１は、プリント基板部品２４の上端部にある接続接点１５ａ，１５ｂと接点２１とを有するこのプリント基板部品２４の代表的な実施の形態と、下側で終端する接触面４０ａ，４０ｂとを示す。これらの接触面４０ａ，４０ｂは、ここでは示されなかった接続線１４ａ，１４ｂのばね接点４１ａ，４１ｂ（図７ａ，７ｂも参照）と協働する。ここで示されたプリント基板部品２４は、幾つかの導電路又はビア３８と、例えば認証部２９、スイッチ素子３２、センサ３５、マイクロコントローラ３６及び電子部品３７のような幾つかの集積部品とを含む。これらは、絶縁充填部３３によって互いに絶縁されて構成された複数のプリント基板パターン３４上に配置されている。電子たばこの複数の機能が、このようなプリント基板部品２４によって具現可能である。この場合、別の部品が追加又は省略されてもよい。本発明の思想から離れることなしに、別の機能が、制御部２８内に構成されること、及び、制御部２８（図１０ｂ）の全ての機能が、存在するプリント基板部品２４内に組み込まれることも考えられる。

図１１は、主に、電子たばこ１のプリント基板部品２４に対する可能な実施の形態を拡大した断面図で示す。この電子たばこ１の最も簡単な形態では、このプリント基板部品２４は、１つのセンサ３５及び／又は１つ若しくは複数の電子部品３７及び／又は１つのマイクロコントローラ３６を備える少なくとも１つのプリント基板３４を含む。ここでは、埋め込まれた電子部品を主体とする構造が例示されている。後に内部に実装される素子３５，３６，３７は、ここで示されたこの埋込技術のバリエーションでは溶接方法によって、例えばエッチングによってパターン化されたそれぞれの銅張層上にはんだ付けされ、別のプリント基板製造工程中にプリント基板材料３３（プリプレグ）から成る表層で被覆される。これらの素子上にはんだ付けされる銅張層は、個別の箔でもよく、又は図示された場合のように、少なくとも１つの絶縁体から成る、例えば硬化された１つのプリプレグ３３とプレス加工された２つの銅張層とから成る、配置された２層又は多層のプリント基板でもよい。当該構成及び材料の選択に依存して、例えば、表層の材料中の樹脂が、後続するプリント基板のプレス工程中に当該埋め込まれたデバイスの周囲内の空き空間を充填するために使用される。

図１１は、主に、電子たばこ１のプリント基板部品２４のための可能な実施の形態を大きく拡大した断面図で示す。この実施の形態の最も簡単な構成では、このプリント基板部品２４は、少なくとも１つのプリント基板３４を有する。１つのセンサ３５及び／又は１つ若しくは複数の電気デバイス３７及び／又は１つのマイクロコンピューター３６が、当該プリント基板３４に実装されている。ここでは、埋め込まれた電気デバイスに基づく代表的な構成が示されている。ここで示されたこの埋込技術のバリエーションでは、最終的に内在する素子３５，３６，３７は、はんだ付け工程によって、例えばエッチングによってパターン化された銅張層上にはんだ付けされ、別のプリント基板製造工程中に絶縁充填部又はプリント基板材料３３（プリプレグ）から成る表層で被覆される。これらの素子上にはんだ付けされる銅張層は、個別の箔でもよく、又は図示された場合のように、少なくとも１つの絶縁体から成る、例えば硬化された１つのプリプレグ３４とプレス加工された２つの銅張層とから成る、配置された２層又は多層のプリント基板でもよい。当該構成及び材料の選択に依存して、例えば、表層の材料中の樹脂が、後続するプリント基板のプレス工程中に当該埋め込まれたデバイスの周囲内の空き空間を充填するために使用される。

例えばマイクロコントローラ又はＡＳＩＣのような、パッケージ化されていない能動電子部品の使用も可能にする別の埋込技術が、追加のはんだ付け工程なしに使用可能である。当該技術の場合、最終的に内在する電子素子への接触のため、プリント基板の分野で標準的な方法、例えばマイクロドリル加工（高密度相互接続（ＨＤＩ）技術、マイクロビア）及び電気めっきが使用される。しかし、埋め込まれたデバイスを有する基本構造は、選択された埋込技術のバリエーションに関係なくほぼ同じである。例えば紫外線による乾燥又は硬化を伴うペースト／めっきに基づく、三次元印刷法／三次元アディティブ法によっても、埋め込まれたデバイスを有する多層のプリント基板が製造され得る。

当該電子部品の埋め込みに加えて、大量生産に適したプリント基板技術の使用は、標準的な加工方法によって、同時に高い精度又は僅かな公差を維持しつつ、製造されるモジュールの複雑な三次元構造も可能にする。この場合、機械式のガイド部材及び追加の外部接触要素が、最後のプリント基板工程で非常に容易に実現可能である。

埋め込まれた電子部品を有する多層プリント基板の複数の異なる平面が、貫通接続部３８（マイクロビア、ビア）によってプリント基板の標準プロセスで互いに接続され、コンパクトなモジュールのＺ軸方向の電気接続を保証する。

こうして形成された本発明の電子たばこ用の制御部は、従来の技術に比べて、改良された小型化に加えて、より小さい電力消費とより少ない電力損失との点で優れている。主に、プリント基板部品２４は、互いに絶縁されて配置され、マイクロコントローラ３６、センサ３５及び電気デバイス３７のような埋め込まれた素子を有する複数のプリント基板３４を備える。ここでは、これらの素子は、同様に実装される他の実施の形態に対する例にすぎない。一般に、ここでは水平に、すなわちＺ軸に対して直角に配置されたプリント基板３４が、絶縁充填部３３から離間されている。この場合、導電路及び貫通接続部２１１の一部又は全体が、プリント基板部品２４に電気接続している。

１ 電子たばこ
２ カートリッジユニット（管状ユニット）
３ 調整ユニット
４ 貯蔵ハウジング
５ マウスピース閉鎖部
６ マウスピース開口部
７ エアロゾル化領域
８ 空気流路要素、流路
９ 空気流路端部、１６に結合しているフランジハブ
（プレスリング、嵌合部、バヨネットコネクタ）
１０ エアロゾル前駆体化合物
１１ 液体搬送要素
１２ 加熱要素
１３ 貯蔵端部内壁
１４ａ，１４ｂ 第１接続線、第２接続線
１５ａ，１５ｂ 第１接続接点、第２接続接点
１６ 管状端部
１７ 制御要素本体
１８ａ，１８ｂ 第１導電接点、第２導電接点
１９ 本体直径
２０ 保持要素
２１ 調整ユニットに電気接続する接点
２２ 液体貯蔵基板
２３ 空気の流れ
２４ 情報処理部（認証、ＲＦＩＤ、流量）を有するプリント基板部品
２５ 調整ユニット３に向かう通気部としてのくり貫かれた円形区間又は円形部分
２６ 調整ユニット３に向かう通気部
２７ 徴候に対する接続パターン、ねじ、バヨネット
２８ 制御部
２９ 認証部
３０ 平坦部、くり貫かれた円形区間又は円形部分
３１ 外側面
３２ スイッチ素子
３３ 絶縁充填部
３４ プリント基板
３５ センサ
３６ マイクロコントローラ
３７ 電子部品
３８ ビア
３９ａ，３９ｂ 側面接点
４０ａ，４０ｂ ４１ａ，４１ｂ用の接触面
４１ａ，４１ｂ ばね接点
４２ａ，４３ｂ 接触ピン
４３ａ，４３ｂ 接触コネクタ
４４ ピン接点
４５ 圧力センサ
４６ ２８中の通信孔
４７ 螺合凹部
４８ 吸気口
４９ 係止部材
５０ 空気溝

Claims (15)

1. 中心のＺ軸に沿って下から上に１つのカートリッジユニット（２）とこのカートリッジユニット（２）に取り外し可能に配置された１つの調整ユニット（３）とを有する電子たばこ（１）用の当該カートリッジユニット（２）であって、
   １つの貯蔵ハウジング（４）が、下側に１つのマウスピース開口部（６）を有する１つのマウスピース閉鎖部（５）を含み、このマウスピース開口部（６）は、１つのエアロゾル化領域（７）と１つの空気流路要素（８）とに流体技術的に流通接続していて、前記貯蔵ハウジング（４）は、前記エアロゾル化領域（７）内の１つの液体搬送要素（１１）によって１つの加熱要素（１２）に供給可能であるエアロゾル前駆体化合物（１０）を含み、電力が、１つの第１接続線（１４ａ）と１つの第２接続線（１４ｂ）とを介してこの加熱要素（１２）に供給可能であり、
   前記貯蔵ハウジング（４）は、１つの管状端部（１６）を前記マウスピース閉鎖部（５）に対向する前記カートリッジユニット（２）の端部に有する当該カートリッジユニット（２）において、
   １つの制御要素本体（１７）が、この管状端部（１６）内に配置されていて、この制御要素本体（１７）は、一方では前記調整ユニット（３）に向かって上側で幾つかの電気接点（１５ａ，１５ｂ，２１）を有し、他方では下側で前記第１接続線（１４ａ）と前記第２接続線（１４ｂ）とに通電接続されていて、この制御要素本体（１７）は、前記中心のＺ軸に対して直角を成す１つの本体直径（１９）によって前記管状端部（１６）内に締り嵌め部材を形成することを特徴とするカートリッジユニット（２）。
2. 前記調整ユニット（３）に対する前記幾つかの電気接点（１５ａ，１５ｂ，２１）は、面接点として又は接触面として形成されていることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジユニット（２）。
3. 前記第１接続線（１４ａ）と前記第２接続線（１４ｂ）とに対する前記通電接続は、面接点若しくは接触面として又は接触ピン（４２ａ，４２ｂ）として形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のカートリッジユニット（２）。
4. 前記制御要素本体（１７）は、プリント基板部品（２４）として構成されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のカートリッジユニット（２）。
5. 前記プリント基板部品（２４）は、絶縁充填部（３３）によって前記管状端部（１６）に対して絶縁された少なくとも１つのプリント基板（３４）を含み、この少なくとも１つのプリント基板（３４）は、前記Ｚ軸に対して直角に整合されていることを特徴とする請求項４に記載のカートリッジユニット（２）。
6. 前記少なくとも１つのプリント基板（３４）は、少なくとも１つのセンサ（３５）及び／又は少なくとも１つのマイクロコントローラ（３６）及び／又は少なくとも１つの電子部品（３７）を有し、これらは、この少なくとも１つのプリント基板（３４）上に通電接続していて、及び／又は導電路及び／又はビア（３８）によって幾つかの電気接点（１５ａ，１５ｂ，２１）に通電接続していて、又は前記第１接続線（１４ａ）若しくは前記第２接続線（１４ｂ）に通電接続していて、又は前記制御要素本体（１７）と前記管状端部（１６）との間の１つの側面接点（３９）に通電接続していることを特徴とする請求項５に記載のカートリッジユニット（２）。
7. 前記少なくとも１つのセンサ（３５）及び／又は前記少なくとも１つのマイクロコントローラ（３６）及び／又は前記少なくとも１つの電子部品（３７）は、前記少なくとも１つのプリント基板（３４）と一緒に前記プリント基板部品（２４）中に埋め込まれた複数の集積電子部品として構成されていることを特徴とする請求項６に記載のカートリッジユニット（２）。
8. 前記プリント基板部品（２４）は、認証装置（２９）を含むことを特徴とする請求項４～７のいずれか１項に記載のカートリッジユニット（２）。
9. 前記プリント基板部品（２４）は、スイッチ素子（３２）を含むことを特徴とする請求項４～８のいずれか１項に記載のカートリッジユニット（２）。
10. 前記制御要素本体（１７）は、空気の流れ（２３）のために外側面（３１）に管状端部（１６）に対する平坦部（３０）を有することを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載のカートリッジユニット（２）。
11. 前記制御要素本体（１７）にある前記平坦部（３０）は、前記空気流路要素（８）に流体技術的に流通接続されていることを特徴とする請求項１０に記載のカートリッジユニット（２）。
12. 前記制御要素本体（１７）にある前記平坦部（３０）は、前記電子たばこ（１）の前記調整ユニット（３）に流体技術的に流通接続されていることを特徴とする請求項１０～１１のいずれか１項に記載のカートリッジユニット（２）。
13. 前記管状端部（１６）内に形成された前記制御要素本体（１７）の前記締り嵌め部材は、隙間嵌め部として形成されていて、この制御要素本体（１７）は、困難なく移動可能に配置されていることを特徴とする請求項１～１２のいずれか１項に記載のカートリッジユニット（２）。
14. 前記管状端部（１６）内に形成された前記制御要素本体（１７）の前記締り嵌め部材は、止り嵌め部として形成されていて、前記制御要素本体（１７）が、小さい圧力で移動可能に配置されていることを特徴とする請求項１～１２のいずれか１項に記載のカートリッジユニット（２）。
15. 前記空気流路要素（８）は、前記制御要素本体（１７）に対向する空気流路端部（９）を有し、この空気流路端部（９）は、前記管状端部（１６）と一緒に締り嵌め部材を形成し、これにより、前記制御要素本体（１７）は、前記管状端部（１６）内に固定可能であることを特徴とする請求項１～１４のいずれか１項に記載のカートリッジユニット（２）。

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