JP6180508B2 - 密封カートリッジを有する電子たばこ - Google Patents

Description

本発明は、密封カートリッジを有する電子たばこに関する。

電子たばこ又は蒸気吸入器は、一般的に、液体のニコチン、又は他の液体物質を気化させるためのヒータを使用する。ユーザは、電子たばこハウジングを通る周囲空気を引く電子たばこ上で吸い込む。蒸気又はミストは、ハウジングを通って移動する気流と混ざり、ユーザにより吸入される。

実際のたばこシガレットと比較して、電子たばこは多くの利点を有する。肺癌につながる、たばこにおけるタール及び他の化学物質が電子たばこには存在しないため、実際のたばこシガレットと関連する肺癌のリスクが、電子たばこにより大きく回避される。電子たばこは、蒸気又はミストを生成するが、煙を生成しない。よって、電子たばこの使用により、受動喫煙問題にあたるものはない。さらに、電子たばこには燃焼物質がないため、火事のリスクが排除される。

電子たばこにおける液体は、ボトルに又はハウジング内の吸収物質に保管される。保管及び操作中に、液体は、振動、温度変化、及び他のファクターにより漏れるかもしれない。また、液体は、環境にさらされることにより否定的な影響を受けるかもしれない。よって、改良された電子たばこについての必要性がある。

新規な電子たばこにおいては、独立したカートリッジ及び気化器ユニットが提供される。カートリッジユニットは、カートリッジチューブ内に液体を密封するシールを有する液体を含むカートリッジチューブを有する。気化器ユニットは、カートリッジユニットとの係合内に移動可能な気化器ユニットの前側で、電子たばこの使用の準備において、ピアサーにシールを貫通させる、ピアサー及びヒータを有してもよい。バッテリーは、コネクタを介して気化器ユニットの後側に接続されてもよい。また、気化器ユニットは、ヒータに及び吸入センサーに電気的に接続する電子回路、又はユーザにより起動されるスイッチを有してもよい。

図面では、同一の参照番号は同一の要素を示している。

新規な電子たばこの斜視図である。 図１に示す電子たばこの断面図である。 図１に示す電子たばこの斜視断面図である。 図１〜図３に示す気化器アッセンブリの拡大斜視図である。 図４に示す気化器プレートの拡大斜視図である。 図１及び図３に示すアームベースの拡大斜視図である。 図１〜図３に示すカートリッジチューブの斜視図である。 すぐに使える位置での、図１〜図３のオーバーチューブに配置される図６のアームベースを示す斜視断面図である。

図１に示すように、電子たばこ２０は、カートリッジユニット２２、気化ユニット２４、及びコネクタ２６を有する。図１〜図３に示すように、カートリッジユニット２２は、前端に出口３２を有するオーバーチューブ３０を含む。オーバーチューブ３０内のカートリッジチューブ３４は、閉じた前端と開いた後端４０を有する。液体ニコチンのような液体を含む繊維物質３６は、カートリッジチューブ３４の後端でフォイル又は膜シール３８により、カートリッジチューブ３４内に密封されている。カートリッジチューブの閉じた前端は、スタンドオフ４６により、オーバーチューブ３０の前壁から離間されてもよい。

図２及び図３に示すように、流路４４は、カートリッジチューブ３４とオーバーチューブ３０との間に形成される。図７に示すように、カートリッジチューブがオーバーチューブ内に挿入されるときに、カートリッジチューブ３４とオーバーチューブ３４との間に三日月形状の流路が形成されるように、カートリッジチューブが平坦な側面を有してもよい。変形例として、種々の他のカートリッジチューブの形状は、カートリッジチューブとオーバーチューブとの間の１つ又は複数の流路を提供するために使用されてもよい。図面では、カートリッジチューブ３４がオーバーチューブ３０内の中心に位置したことが示されているが、いくつかの設計では、片方にオフセットされてもよい。また、インサート又はバッフルは、種々の他の流路の形状及び構造を作成するために、オーバーチューブの内部に使用されてもよい。

図４及び図５では、気化ユニット２４は、スルーホール６０を有するプレート５８に取り付けられる、１つ又は複数のピアシングブレード６４を有してもよい。ヒータ管９０は、ブレード６４における切欠きに支持されてもよい。ヒータ管は、クオーツ繊維、又は、他の耐高温ウィッキング若しくは吸収物質からなっていてもよい。ヒータ管９０の中心部は、ヒータコイル６６内に延びる。図１〜図３、図６及び図８に示すように、アーム５２は、アームベース５０の後側にソケットスロット５４を有するアームベース５０の前側に取り付けられる。アームの先端は、くさび５３へと先細りにされている。図示される発明では、４つのアームを備えており、より多くのアーム又はより少ないアームを同様に備えていてもよい。アームベース５０に組み付けられるプレート５８により、アーム５２は、アームベース５０の対応するスルーホールと位置合わせされたプレートにスルーホール６０を有する、プレート５８の凹部５９に配置されてもよい。加熱コイル６６のワイヤリードは、回路基板又は電子チップに直接又は間接的に接続されてもよい。また、ブレード６４に対して、加熱コイル６６の端部を接続することができ、プレート５８上に又はその中に含まれる、又は、電子たばこ２０内の他の位置に配置されるブレードは、回路基板又は電子チップに電気的に接続される。

図１及び図８に示すように、コネクタ２６は、アームベース５０の後側でスロット５４に差し込み得るリング２８を有してもよい。変形例として、コネクタ２６は、気化ユニット２４上でスナップ又はねじ止めされてもよい。コネクタ２６の後端は、バッテリー８２を受けるか、又はバッテリー８２に差し込むようになっている。

図８に示すように、アームベース５０は、アームベースの後端で第１及び第２の半円形溝内にスナップ止めするように適合された第１の及び第２の離間された戻り止めリング９６及び９８を有する。第１の戻り止め位置において、戻り止めリング９６は、アームベース５０の後端に最も近い外側溝におけるものである。この位置において、ブレード６４は、カートリッジチューブ３４上のシール３８から離れたままとなる。電子たばこ２０は、この位置で工場から提供される。よって、カートリッジチューブ３４は、輸送及び保存中に密封されたままとなる。このことは、輸送及び貯蔵中のカートリッジチューブから、例えば、ニコチン溶液のような液体のあらゆる漏れや蒸発を避ける。さらに、戻り止めリング９６は、オーバーチューブ３０上の位置で、アームベースを堅固に保持し、シール３８は、典型的には輸送及び取り扱い中に生じる、振動及びショック衝撃によってさえもそのまま維持される。

図１〜図３及び図８に再び戻り、使用の準備をする場合、アームベース５０は、オーバーチューブ３０内へと前方に押され、図８に示す位置内にそれを移動させる。この移動中に、第１の戻り止めリング９６は、外側溝から内側溝内へと移動する。これまでオーバーチューブ３０の外側にあった、任意の第２の戻り止めリング９８は、同様に外側溝内に移動する。このアームベース５０の長手方向の移動は、図８に示すように、カートリッジチューブ３４内に移動するヒータ管９０と共に、シール３８を通って、気化ユニット２４の前端を動かす。外側溝と内側溝との間の間隔は、結果として、カートリッジチューブ３４の繊維コア３６内へのヒータ管９０の挿入の深さを決定する。

アームベース５０がオーバーチューブ３０内へと前に押されるとき、上記のように、アーム上のくさび端部５３は、決まった位置にカートリッジチューブを堅固に保持するために、カートリッジチューブ３４とオーバーチューブ３０の内壁との間を移動する。同時に、ブレード６４がシール３８を貫通して切断し、ヒータ管９０がカートリッジチューブ内で予め設定された距離を移動する。図８に示すように、ヒータ管９０は、その後、カートリッジチューブ３４の液体で満たされた又は液体をしみ込ませたコア３６と直接接触する。コア３６からの液体は、ヒータ管９０内に又はヒータ管９０上に吸上され又はそうでなければ移動する。

図８に示すように、アームベース５０は、チャンバチューブ１０４の周りに環状のリングチャンバ１０２を備えていてもよい。シールが貫通された後には、カートリッジチューブを漏れ出るあらゆる液体は、チャンバチューブ１０４を通ってバッテリーへと戻るよりもむしろ、リングチャンバ１０２に収集してもよい。同様に、図２に示すように、環状の液体バリア１０６は、あらゆる液体が入口３２から移動することを防ぐのを助けるために、オーバーチューブ３０の前端の内壁上の入口３２の周りに設けられてもよい。

バッテリーは、前側へのピアシング動作の前又は後のいずれかで、コネクタ２６に取り付けられる。バッテリーは、回路基板６２へと導くソケット５４に差し込むコネクタ２６上の金属リングを介して、回路基板６２に電気的に接続される。

ユーザは、オーバーチューブ３０の前端で吸入し、出口３２から空気を出す。コネクタ２６における及び気化ユニット２４における、気流は連続した中心開口を通る。回路基板６２上に又は回路基板６２と電気的に接続される、図８に示すセンサー７８は、気化ユニット２４における中央通路を通って、気流を検出するために使用されてもよい。気流を検出するとき、回路基板６２は、ヒータコイル６６に電流を切り替える。代替的には、図８に示すように、手動スイッチ８２がベース上に設けられることとしてもよく、ユーザが吸入する間、ユーザはヒータをつけるためにスイッチを作動させる。カートリッジチューブ３４からの液体は気化され、気流と混合される。蒸気及び／又はミストの混合物並びに空気は、流路４４を通り、出口３２を通って前に移動し、ユーザにより吸入される。

図３に示すように、カートリッジチューブ３４の前端には開口がない。よって、空気はカートリッジチューブを通って流れることはできない。むしろ、吸入時に、図８に矢印で示すように、気流は、気化ユニット２４を通るがカートリッジチューブ３４を通らない。このことは、電子たばこ２０を、より液体の漏れに対して耐性があるようにし、その結果出口へ吹き出ることとなる。多くの存在する設計では、ユーザが、吸入する代わりに出口に吹き出す場合、液体の漏れが劇的に増加するかもしれない。本発明では、しかしながら、カートリッジチューブから液体を押し出すように作用するあらゆる陽圧を生み出さないため、出口への吹き出しは漏れにおけるあらゆる大幅な増加をもたらさない。

カートリッジチューブ３４は、液体で飽和された繊維、スポンジ状若しくは多孔質の材料、又は、液体を保持することが可能な他の材料で満たされてもよい。アームベース５０及びアームベースの後ろの電気的接触７４は、銅又は他の導電性金属であってもよい。また、アームベース５０は、電気的な接続を形成するために設けられる独立したワイヤリードを有し、プラスチック又はセラミックからなっていてもよい。ブレード６４又は他のピアサーは、ステンレス鋼のような金属、他の金属、又はプラスチックのような非金属であってもよい。単一のブレード又は尖ったピアサーが使用されてもよい。任意に、ブレード又はピアサーは、ヒータ管９０上、又は、使用される場合にはヒータ６６上の突起により置き換えられてもよい。

ブレード６４は、任意に、プレート５８に代えてアーム５２に取り付けられてもよい。ヒータコイル６６は、コイルのワイヤ、又は非コイル構造におけるヒータワイヤを備える、電気的なヒータの他の形態であってもよい。シール３８は、金属フォイルのシール、又はプラスチックのような他の材料のシールであってもよい。回路基板６２は、電子チップ又は部品パッケージで置き換えられてもよい。

カートリッジユニット２２、気化ユニット２４、及びコネクタ２６は、独立したユニットとして、又は組立て前のキットにおいて共に提供されてもよい。気化ユニット２４から独立したカートリッジユニット２２と共に、シール３８は、カートリッジチューブ３４内でそのままであり、液体を密封する。このことは、保存及び操作中の漏れを回避する。また、シールは周囲から液体を密封し、そのことが液体の保存寿命を増加させるかもしれない。気化ユニット２４は繰り返しの使用のために設計されるが、カートリッジユニット２２は、消耗品である単一の使用ユニットである。カートリッジユニット２２及び独立したユニットとしての気化ユニット２４を設けることにより、ユーザは何度も気化ユニット２４を再利用することができ、一方、必要に応じてカートリッジユニット２２を交換することができる。よって、電子たばこ２０がより低コストで提供され得る。

このように、新規の発明が示され、記載された。種々の変更及び置換が、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、当然になされてもよい。本発明は、よって、以下の請求の範囲及びこれらの均等物を除いて、限定されるべきではない。

Claims (9)

1. 液体を含むカートリッジチューブ（３４）と、前記カートリッジチューブ（３４）内で前記液体を密封する前記カートリッジチューブ（３４）上のシール（３８）と、を備えたカートリッジユニット（２２）と、
   ブレード（６４）と、ヒータと、を備え、前記カートリッジユニット（２２）との係合内に移動可能であって、前記ブレード（６４）に前記シール（３８）を貫通させる、気化器ユニット（２４）と、を有し、
   前記ヒータは、ヒータ管（９０）と、ワイヤコイル（６６）と、を備え、前記ヒータ管（９０）は、前記ワイヤコイル（６６）が前記ヒータ管（９０）を取り囲んでいる状態で前記ブレード（６４）によって支持されていることを特徴とする電子たばこ。
2. さらに、前記気化器ユニット（２４）に接続されるバッテリー（８２）を有する請求項１記載の電子たばこ。
3. 前記気化器ユニット（２４）は、さらに、ヒータコイル（６６）に及び吸入センサーに電気的に接続される電子回路を備えている請求項１記載の電子たばこ。
4. 前記ヒータ管（９０）は、ファイバーヒータ管である請求項１記載の電子たばこ。
5. 前記気化器ユニット（２４）は、ベース（５０）に取り付けられたアーム（５２）を備え、このアーム（５２）は、前記カートリッジユニット（２２）と係合するためのくさび形の先端を備えている請求項１記載の電子たばこ。
6. 前記気化器ユニット（２４）は、ベース（５８）を備え、前記ブレード（６４）及び前記ヒータコイル（６６）は、前記ベース（５８）の前側にあり、前記ベース（５８）の後側にコネクタ（２６）を有し、このコネクタ（２６）は、バッテリー（８２）と接続するようになっている請求項１記載の電子たばこ。
7. 前記カートリッジチューブ（３４）は、オーバーチューブ（３０）の内側にあり、前記カートリッジチューブ（３４）と前記オーバーチューブ（３０）との間に形成された流路を有し、この流路は、前記オーバーチューブ（３０）の前端で出口へと導く請求項１記載の電子たばこ。
8. さらに、液体を捕捉するために、アームベース（５０）において、リングチャンバ内に延びるチャンバチューブ（１０４）を有する請求項１記載の電子たばこ。
9. ヒータ管周りのヒータコイルと、前記ヒータコイル及び吸入センサーに電気的に接続する電子回路と、を備え、前記ヒータ管が前記シールから離れている第１の戻り止め位置から、前記ヒータ管が前記シールを通って前記カートリッジユニット内に移動される第２の戻り止め位置へと移動可能である前記気化器ユニットと、この気化器ユニットに取り付けられたコネクタと、を有する請求項１記載の電子たばこ。

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