いくつかの詳細な例示的な実施形態が本明細書で開示されている。しかしながら、本明細書に開示されている特定の構造面および機能面の詳細は、例示的な実施形態を説明することを目的とした単なる典型である。しかしながら、例示的な実施形態は、数多くの代替的な形態で具体化されることができ、本明細書に記載の実施形態のみに限定されるものと解釈されるべきではない。
従って、例示的な実施形態は、様々な修正および代替的形態が可能である一方で、その実施形態は例として図面に示されており、本明細書で詳細に説明する。ところが、当然のことながら、開示された特定の形態に対する例示的な実施形態に限定する意図はなく、反対に、例示的な実施形態は、例示的な実施形態の範囲の中に収まるあらゆる修正、均等物、代替物が網羅される。同様の数字は、図の説明の全体で同様の要素を意味する。
要素または層が別の要素もしくは層「の上にある」、「に接続される」、「に結合される」、または「を覆う」と言及される時、これはもう一方の要素もしくは層の上に直接ある、それに直接的に接続される、それに直接的に結合される、またはそれを直接的に覆う、あるいは介在する要素もしくは層が存在してもよいことが理解されるべきである。対照的に、要素が別の要素もしくは層「の上に直接ある」、「に直接的に接続される」、または「に直接的に結合される」と言及される時、介在する要素もしくは層は存在しない。同様の数字は、明細書の全体で同様の要素を指す。
当然のことながら、第一の、第二の、第三のなどという用語は、様々な要素、構成要素、領域、層、またはセクションを記述するために本明細書で使用されてもよいが、これらの要素、構成要素、領域、層、またはセクションはこれらの用語によって限定されない。これらの用語は、ある一つの要素、構成要素、領域、層、またはセクションを別の構成要素、領域、層、またはセクションと区別するためにのみ使用される。従って、下記で考察される第一の要素、構成要素、領域、層、またはセクションは、例示的な実施形態の教示内容から逸脱することなく、第二の要素、構成要素、領域、層、またはセクションと呼ぶこともできる。
空間的関係の用語(例えば、「下に」、「下方に」、「下部」、「上方に」、「上部」、およびこれに類するもの)は、図中で図示する際に、一つの要素または特徴と他の要素または特徴との間の関係を説明しやすくするために本明細書で使用されてもよい。空間的関係の用語は、図に図示されている方向に加えて、使用時または動作時に装置の異なる方向を包含することが意図されていることを理解するべきである。例えば、図中の装置をひっくり返した場合、他の要素または特徴の「下方に」または「下に」と説明されている要素は、その後は他の要素または特徴の「上方に」方向付けられることになる。従って、用語「下方に」は上方および下方の両方の方向を包含する場合がある。装置は、その他の方法で(90度回転して、または他の方向で)方向付けられる場合があり、本明細書で使用される空間的関係の記述語は適宜に解釈される。
本明細書で使用される用語は、様々な例示的な実施形態を説明する目的のみのものであり、例示的な実施形態の制限を意図しない。単数形「一つの(a)」、「一つの(an)」、および「その(the)」は本明細書で使用される場合、複数形も含むことが意図されているが、文脈によって明らかにそうではないことが示される場合はその限りではない。「含む(includes)」、「含む(including)」「備える(comprises)」、および「備える(comprising)」という用語は本明細書で使用される時、述べられた特徴、整数、工程、動作、要素、または構成要素の存在を特定するが、一つ以上の他の特徴、整数、工程、動作、要素、構成要素、またはこれらの群の存在または追加を除外しないことがさらに理解されるであろう。
例示的な実施形態は、例示的な実施形態の理想的な実施形態の概略図(および中間構造)である断面図を参照して本明細書で説明される。このように、例えば製造技法または許容差の結果として得られた図の形状からの変化が予想される。従って、例示的な実施形態は、本明細書に図示された領域の形状を限定するものとして解釈されるべきでなく、例えば製造に起因する形状の逸脱を含む。
その他の方法で定義されない限り、本明細書で使用されるすべての用語(技術的用語および科学的用語を含む)は、例示的な実施形態が属する当該技術分野の当業者が通常理解しているものと同じ意味を有する。用語(一般的に使用されている辞書で定義された用語を含む)は、関連する技術分野の文脈でのそれらの用語の意味と一致する意味を有するものと解釈されるべきであり、理想的なまたは過度に正式な意味で解釈されないが、本明細書で明示的にそのように定義されている場合はその限りではないことがさらに理解されるであろう。
図1Aは、少なくとも一つの例示的な実施形態によるeベイピング装置の側面図である。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、図1Aに示すように、eベイピング装置10は、カートリッジ(または第一のセクション)15および電池セクション(または第二のセクション)20を含み、これらは、コネクター30でまとめて結合される。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、カートリッジ15および電池セクション20はそれぞれ、長手方向に延在するハウジング50、50’をそれぞれ含む。ハウジング50、50’は、略円柱状の断面を有する。少なくとも一つの例示的な実施形態では、ハウジング50、ハウジング50’、またはその両方は、カートリッジ15および電池セクション20の一つ以上に沿って略三角形または四角形の断面を有してもよい。少なくとも一つの例示的な実施形態では、ハウジング50、50’、またはその両方は、eベイピング装置10の第一の端部40で、eベイピング装置の第二の端部45での周囲または寸法よりも大きい周囲または寸法を有してもよい。ハウジング50の周囲、寸法、またはその両方は、ハウジング50’の周囲、寸法、またはその両方と同じであってもよく、異なっていてもよい。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、eベイピング装置10は、eベイピング装置の第二の端部45において端キャップ55を、eベイピング装置の第一の端部40において口側端インサート60を含む。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、コネクター30は、ねじ、滑り嵌め、戻り止め、クランプ、バヨネット、または留め金など、任意のタイプのコネクターでもよい。少なくとも一つの空気吸込み口35は、コネクター30の一部分を通って延在する。別の例示的な実施形態では、少なくとも一つの空気吸込み口35は、ハウジング50、50’を通って延在しうる。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、二つより多い空気吸込み口35は、ハウジング50、50’内に含まれうる。別の方法として、単一の空気吸込み口35は、ハウジング50、50’内に含まれうる。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、少なくとも一つの空気吸込み口35は、コネクター30に隣接して外側ハウジング50、50’に形成されてもよく、成人eベイピング装置使用者の指が空気吸込み口35を塞ぐ可能性を最小にし、また引き出し抵抗(RTD)を制御する。少なくとも一つの例示的な実施形態では、空気吸込み口35は、実質的に一定のRTDを提供しうる。少なくとも一つの例示的な実施形態では、空気吸込み口35は、eベイピング装置10のRTDが、約30ミリメートル水柱から約180ミリメートル水柱(例えば、約60ミリメートル水柱~約150ミリメートル水柱、または約80ミリメートル水柱~約120ミリメートル水柱)の範囲になるようにサイズが決められ、構成されてもよい。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、eベイピング装置10は、約80ミリメートル~約140ミリメートルの長さ、および約7ミリメートル~約15ミリメートルの直径としうる。例えば、一つの例示的な実施形態では、eベイピング装置は、約84ミリメートルの長さであってもよく、約7.8ミリメートルの直径を有してもよい。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、e-ベイピング装置10は米国特許出願公開第2013/0192623号(Tuckerら、2013年1月31日出願)に記載の特徴を含んでもよく、その全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
図1Bは、少なくとも一つの例示的な実施形態による図1Aのeベイピング装置のカートリッジの側面図である。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、図1Bに図示するように、カートリッジ15のハウジング50は、クリア、透明、またはクリアかつ透明なプラスチックまたはガラスで形成されうる。ラッパーまたはラベル112は、ハウジング50の少なくとも一部分を囲みうる。ラッパーまたはラベル112は、その中に切り欠き114を有しうる。切り欠き114は、貯蔵部5に貯蔵されるプレベイパー製剤のレベルが視覚的に判定されうるように貯蔵部5の上にあってもよい。切り欠き114の幅は、約2ミリメートル~約10ミリメートル、長さは約5ミリメートル~約20ミリメートルでありうる。切り欠き114のサイズ、形状、またはその両方は、カートリッジ15の周囲、長さ、または周囲および長さに応じて調整されうる。さらに、ラッパーまたはラベル112は、貯蔵部5に残留しているプレベイパー製剤の体積を示すマーキングを含んでもよい(以下で述べる)。少なくとも一つの例示的な実施形態では、ラッパーまたはラベル112は、二つ以上の切り欠きを含みうる(図示せず)。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、ラッパーまたはラベル112は、ステッカーでもよく、少なくとも一つの接着剤を含んでもよく、またはその両方でもよい。ラベル112のラッパーは、紙、プラスチック、またはその両方で形成されてもよい。ラッパーまたはラベル112は積層されて、カートリッジ15を水分から保護してもよい。ラッパーまたはラベル112は、任意の色としてもよく、その上に印刷されたしるしを含んでもよい。ラッパーまたはラベル112は、滑らかでもよく、粗くてもよい。
図2は、少なくとも一つの例示的な実施形態による図1Aのeベイピング装置のカートリッジの線II-IIに沿った断面図である。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、図2に示すように、カートリッジ15は、ハウジング50の第二の端部に第一のコネクター部品70を、ハウジング50の第一の端部に口側端インサート60を含む。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、第一のコネクター部品70は、基部75およびノーズ部80を含む。基部75は、略円柱形の断面であり、その内部表面上にねじ状のセクション72を含みうる。第一のコネクター部品70のねじ状のセクション72は、eベイピング装置の電池部分20(図示せず)の雌コネクター部品と嵌合するように構成されうる。基部75は、その中に延在するオリフィスを画定するフランジ85を含む。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、第一のコネクター部品70は金属で形成される。別の例示的な実施形態では、第一のコネクター部品70はプラスチックで形成されうる。例えば、第一のコネクター部品70はプラスチックで形成されてもよく、導電性金属インサート77が第一のコネクター部品70の中へと挿入されてもよい。導電性金属インサート77は、陰極接点としてもよい。導電性金属インサート77は、略リング状であってもよく、リード線140が基部75のフランジ85内のスロット90を通って延在するように、そこから長手方向に延在する少なくとも一つの電気リード線140を含んでもよい。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、第一のコネクター部品70は、コネクター本体70の第一の端部にノーズ部80を含む。ノーズ部80は、ノーズ部80を通って長手方向に延在して空気通路を形成する、第一のチャネル100を画定する第一の側壁95を含む。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、導電性ポスト105は基部75、導電性金属インサート77、および第一のコネクター部品70のノーズ部80の第一のチャネル100を通って延在する。ポスト105は、それを通って長手方向に延在する第二のチャネル110を有しうる。第二のチャネル110は、第一のチャネル100内に入れ子状になっていてもよい。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、ヒーター115は、ポスト105上に支持され、ポスト105を介して第一の電気接続を形成する。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、基部75は、ノーズ部80の外径よりも大きな外径を有する。第一のコネクター部品70は、実質的にT字型である。別の例示的な実施形態では、第一のコネクター部品70は、他の形状、寸法、またはその両方を有してもよい。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、カートリッジは、第一の吸収性パッド150および隣接する第二の吸収性パッド155を含み、ヒーター115へのプレベイパー製剤の流れを向上させる。第一の吸収性パッド150はポスト105を囲み、第二の吸収性パッド155はポスト105およびヒーター115を囲む。
別の例示的な実施形態では、カートリッジ15は、単一の吸収性パッドまたは二つより多い吸収性パッドを含んでもよい。第一の吸収性パッド150および第二の吸収性パッド155の少なくとも一方は、ポスト105全体、ヒーター115全体、またはその両方を完全に囲んでもよい。別の例示的な実施形態では、第一の吸収性パッド150および第二の吸収性パッド155の少なくとも一方は、ポスト105およびヒーター115の一つ以上の一部分を部分的に囲んでもよい。例えば、第一の吸収性パッド105および第二の吸収性パッド155のうちの少なくとも一方は、切り欠き部分を含んでもよく、ヒーター115の周囲の少なくとも部分的に延在してもよく、あるいは、その両方でもよい。追加的な吸収性パッドをヒーター115に隣接して配置してもよい(図示せず)。
第一の吸収性パッド150は、貯蔵部5のプレベイパー製剤(以下で述べる)がヒーター115に向かってより早く流れうるように、液体に対して保持性であるよりも伝導性である材料で形成される。繊維のサイズおよび材料の密度は、プレベイパー製剤の所望の流量を可能にするように選択されうる。繊維のサイズは、約5ミクロン~約30ミクロン(例えば、約8ミクロン~約15ミクロン)の範囲であってもよい。材料の密度または微小孔容積は、0.08グラム/立方センチメートル~約0.3グラム/立方センチメートル(例えば、約0.14グラム/平方センチメートル~約0.19グラム/立方センチメートル)の範囲であってもよい。例えば、第一の吸収性パッド150は、ポリプロピレン(PP)およびポリエチレン(PE)繊維の組み合わせ、ポリエチレンテレフタレート(PET)およびポリブチレンテレフタレート(PBT)繊維の組み合わせ、およびPETおよびPP繊維の組み合わせのうちの少なくとも一つなどの、ポリマー繊維で形成されうる。例えば、第一の吸収性パッド150は、PET繊維およびPP繊維の組み合わせで形成されうる。繊維は、繊維の大部分が長手方向に沿って整列されて、プレベイパー製剤の移動を促進するように結合されてもよい。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、第二の吸収性パッド155は、伝導性よりも保持性の材料で作製される実質的に保持性のパッドである。第二の吸収性パッド155は、第一の吸収性パッド150よりもヒーター115に近い。別の例示的な実施形態では、第一の吸収性パッド150は、第二の吸収性パッド155よりもヒーター115に近くてもよい。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、第二の吸収性パッド155は、比較的高い温度安定性を有する材料で形成される。材料は、繊維ガラス材料を含みうる。第二の吸収性パッド155の厚さは、熱的質量(加熱して蒸気を形成するのに必要な液体の量)を判定する際に役割を果たしうる。第二の吸収性パッド155の厚さは、約0.3ミリメートル~約2.0ミリメートル(例えば、約0.6ミリメートル~約0.8ミリメートル)の範囲としうる。第一の吸収性パッド150および第二の吸収性パッド155は、同じ厚さを有してもよく、異なる厚さを有してもよい。第一の吸収性パッド150および第二の吸収性パッド155の一方またはその両方の長さは、約2ミリメートル~約10ミリメートル(例えば、約3ミリメートル~約9ミリメートル、あるいは約4ミリメートル~約8ミリメートル)の範囲としうる。第一の吸収性パッド150の長さは、第二の吸収性パッド155の長さと同じくでもよく、異なってもよい。
第一の吸収性パッド150は、プレベイパー製剤が第二の吸収性パッド155およびヒーター115に移動することを可能とすると同時に、プレベイパー製剤の漏れを実質的に防止または低減するように、少なくとも部分的に保持性である。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、第一の吸収性パッド150を形成するのに使用される材料は、第一の吸収性パッド150がヒーター115と直接接触していないために、耐熱性がない。別の例示的な実施形態では、第一の吸収性パッド150を形成するのに使用される材料は、耐熱性がある。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、カートリッジ10はまたシース165を含む。シース165は、第一の吸収性パッド150および第二の吸収性パッド155を囲む。別の例示的な実施形態では、シース165は、第一の吸収性パッド150および第二の吸収性パッド155の一つ以上の一部分のみを囲んでもよい。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、シース165は、その中に出口180を有する端壁170を含む。出口180は、ポスト105の第一のチャネル100と流体連通する。シース165は、略カップ状であってもよく、第一の吸収性パッド150、第二の吸収性パッド155、およびヒーター115上に嵌合するようにサイズが決められ、構成されてもよい。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、シース165は、導電性金属で形成される。例えば、シース165はステンレス鋼で形成されうる。シース165は、ヒーター115、第一の吸収性パッド150、および第二の吸収性パッド155を貯蔵部5から分離する(以下に詳述する)。異なる特性を有する吸収性パッドとシースの任意の組み合わせは、蒸気の質量、温度、漏れ、不活性態等の所望のレベルに基づいて使用されうる。異なる特性は、伝導性、保持性、熱性またはその他の特性の少なくとも一つを含みうる。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、カートリッジ10はまた、それを通る内側管空気通路200を有する内側管190を含む。内側管空気通路200は、シース165の出口180およびポスト105の第二のチャネル110と流体連通する。内側管190は、金属またはポリマーで形成されうる。少なくとも一つの例示的な実施形態では、内側管190はステンレス鋼で形成される。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、ハウジング50は第一のコネクター部品70の基部75に当接する。ハウジング50は、シース165および内側管190を実質的に囲む。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、ハウジング50は実質的にクリアである。ハウジング50は成人eベイピング装置使用者が、貯蔵部5内のプレベイパー製剤のレベルを視覚的に判定することを可能にするように、ガラスまたはクリアなプラスチックで製造されてもよい。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、ガスケット12は、内側管190とハウジング50との間にある。ガスケット12の外周は、ハウジング50の内部表面との実質的なシールを提供する。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、内側管190、外側ハウジング50、ガスケット12と第一のコネクター部品70の基部75との間に貯蔵部5が設けられる。貯蔵部5は、ガスケット12を通した射出を介してプレベイパー製剤で充填されうるが、これはセプタムとして機能しうる。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、貯蔵部5は、eベイピング装置10が少なくとも約200秒間のベイピング用に構成されうるように、十分なプレベイパー製剤を保持するようにサイズが決められ、構成されてもよい。さらに、eベイピング装置10は、毎回の吸煙が最大約10秒間継続することを可能にするように構成されてもよい。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、プレベイパー製剤は、ベイパーに変化しうる材料または材料の組み合わせとしうる。例えば、プレベイパー製剤は、水、ビーズ、溶媒、活性成分、エタノール、植物抽出物、天然または人工の香料、グリセリンおよびプロピレングリコールなどのベイパー形成体、ならびにこれらの組み合わせ(ただしこれらに限定されない)を含む、液体製剤、固体製剤、またはゲル製剤のうちの少なくとも一つであってもよい。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、第一のセクション70は交換可能であってもよい。別の言い方をすると、一度カートリッジ15のプレベイパー製剤が消耗されると、カートリッジ15のみが取り替えられうる。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、貯蔵部5はまた、その中にプレベイパー製剤を貯蔵するように構成される貯蔵媒体(図示せず)含んでもよい。貯蔵媒体は、内側管190の周りに巻かれたコットンガーゼまたは他の繊維質材料を含んでもよい。
貯蔵媒体は、綿、ポリエチレン、ポリエステル、レーヨン、およびこれらの組み合わせのうちの少なくとも一つを含む繊維質材料であってもよい。繊維は、約6ミクロン~約15ミクロン(例えば、約8ミクロン~約12ミクロン、または約9ミクロン~約11ミクロン)のサイズの範囲である直径を有してもよい。貯蔵媒体は、焼結材料、多孔性材料、または発泡性材料であってもよい。また、繊維は無関係にサイズ設定されてもよく、またY字形状、十字形状、クローバー形状、または任意の他の好適な形状の断面を有してもよい。代替の例示的な実施形態では、貯蔵部5は、いくつかの貯蔵媒体が不足しており、プレベイパー製剤のみを収容して充填されたタンクを含みうる。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、口側端インサート60は、ハウジング50の端部に挿入される。口側端インサート60は、口側端インサートの端表面を通って延在する少なくとも一つの出口65を含む。出口65は、内側管190を通って延在する内側管空気通路200と流体連通する。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、図2に示すように、口側端インサート60は、少なくとも二つの出口65を含み、これらはeベイピング装置10の長手方向軸の軸外に配置されうる。出口65は、eベイピング装置10の長手方向軸に対して、外側に角度付けられてもよい。出口65は、蒸気を実質的に均一に分配するように、口側端インサート60の周囲に実質的に均一に分布されてもよい。
ベイピングの間、プレベイパー製剤は、第一の吸収性パッド150、第二の吸収性パッド155の毛細管作用によって、貯蔵部5、貯蔵媒体(図示せず)、またはその両方からヒーター115の近傍へと移動されうる。少なくとも一つの例示的な実施形態では、図2に示すように、ヒーター115はプレベイパー製剤を気化し、プレベイパー製剤は、第一の吸収性パッド150、第二の吸収性パッド155によって貯蔵部5から引き出されうる。
図3は、少なくとも一つの例示的な実施形態による図2のカートリッジのヒーター組立品の斜視図である。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、図3に図すように、ヒーター組立品は第一のコネクター部品70、ポスト105、およびヒーター115を図2に示すように含む。さらに、第一のコネクター部品70は、第一の側壁95の外側表面に沿って延在する少なくとも一つの外部チャネル120を含みうる。少なくとも一つの外部チャネル120は、実質的に長手方向に延在する。少なくとも一つの外部チャネル120は、プレベイパー製剤がシース165の下にある貯蔵部5から第一の吸収性パッド150および第二の吸収性パッド155およびヒーター115に移動することを可能とするようにサイズが決められ、構成される。別の例示的な実施形態では、少なくとも一つの外部チャネル120は曲がりくねった形態を有しうる。
図4は、少なくとも一つの例示的な実施形態による図2のカートリッジのヒーター組立品の第二の斜視図である。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、図4に示すように、ヒーター組立品は図3と同じであるが、第二のヒーター電気リード線130がヒーター115から、そして第一の吸収性パッド150の開口部を通って延在して示されている。
図5は、少なくとも一つの例示的な実施形態による図2のカートリッジのヒーター組立品の第三の斜視図である。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、図5に示すように、ヒーター組立品は図3および図4と同じであるが、シース165がリード線140および第二のヒーター電気リード線130と接触してヒーターとの第二の電気接点を形成することが示されている。前述のように、第一のヒーター電気リード線125は、ポスト105と接触して第一の電気接点を形成する。
図6は、少なくとも一つの例示的な実施形態による図2のカートリッジのヒーター組立品および内側管の斜視図である。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、図6に示すように、ヒーター組立品は図3~図5と同じであるが、内側管190と接合されて示されている。図6に示すように、内側管190は、その第一の端部でシース165を実質的に囲む内側管基部192を含む。内側管基部192は、シース165が摩擦嵌めによって内側管基部192内に保持されるようにサイズが決められ、構成されうる。別の例示的な実施形態では、内側管基部192は、ねじ、スナップ嵌め、または任意のその他の適切な接続によってシース165上に嵌合してもよい。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、内側管190は約2ミリメートル~約6ミリメートルの範囲(例えば、約4ミリメートル)の内径を有する。内側管190は、それを通る内側管空気通路200を画定する。内側管空気通路200は、ポスト105を通って第二のチャネル110と流体連通する。
図7は、少なくとも一つの例示的な実施形態による図2のカートリッジのヒーターの拡大図である。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、図7に示すように、ヒーターは、図2~図3と同じであるが、より詳細に示されている。図示するように、ヒーター115は、複数のローブ202を含む。ヒーター115は、ヒーター115がその周囲に沿って略蛇行形状または正弦形状を有するように、ローブ202の第一の組205およびローブ202の第二の組210を含みうる。ヒーター115は、ステンレス鋼のシートなどの平坦な金属シートをスタンピングして略蛇行形状または正弦形状を形成するように形成されうる。ローブ202は、略平坦であってもよい。ヒーター115を、丸めて、巻いて、または丸めて巻いて略管状(例えば、円形)、楕円形、または管状かつ楕円形のヒーターを形成する。丸められ、巻かれ、または丸められて巻かれると、ヒーター115は、ヒーター115を通して長手方向に延在する、第一の空気通路300を画定する。ローブ202の第一の組205は、ローブ202の第二の組210よりもカートリッジ15の第一の端部40に近くてもよい。したがって、ヒーター115は、カートリッジ15、eベイピング装置10、またはその両方の長手方向軸に実質的に平行に延在しうる。第一の空気通路300は、第二のチャネル110および内側管空気通路200と流体連通する。少なくとも一つの例示的な実施形態では、ヒーター115は、レーザー切断、光化学エッチング、電気化学的ミリング等によって形成されてもよい。ヒーター115は、ニッケル-クロム合金または鉄-クロム合金で形成されてもよい。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、ヒーター115は任意の適切な電気抵抗性材料で形成されうる。好適な電気抵抗性材料の例としては、限定するものではないが、チタン、ジルコニウム、タンタル、および白金族由来の金属が挙げられる。好適な合金の実施例としては、ステンレス鋼、ニッケル含有、コバルト含有、クロミウム含有、アルミニウム-チタン-ジルコニウム含有、ハフニウム含有、ニオビウム含有、モリブデン含有、タンタル含有、タングステン含有、スズ含有、ガリウム含有、マンガン含有、および鉄含有合金、ならびにニッケル系、鉄系、コバルト系、およびステンレス鋼系の超合金が挙げられるがそれに限定されない。例えば、ヒーター115は、ニッケルアルミナイド、表面上にアルミナの層をもつ材料、鉄アルミナイドおよび他の複合材料で形成されてもよく、電気抵抗性の材料は、必要とされるエネルギー伝達の動態学および外部の物理化学的性質に応じて、随意に断熱材料に埋め込み、封入、または断熱材料で被覆されてもよく、もしくはその逆であってもよい。ヒーター115は、電気化学的エッチングを介して完全に取り除かれるバリを有する場合がある。ヒーター115は、ステンレス鋼、銅、銅合金、ニッケル-クロム合金、超合金、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される少なくとも一つの材料を含み得る。少なくとも一つの例示的な実施形態では、ヒーター115はニッケル-クロム合金または鉄-クロム合金で形成されてもよい。別の例示的な実施形態では、ヒーター115は、その外側表面上に電気的抵抗性層を有するセラミックヒーターでもよい。ヒーター115は、約3.1オーム~約3.5オームの抵抗を有してもよい(例えば、約3.2オーム~約3.4オーム)。
ヒーター115は作動した時、ヒーター115を囲む第二の吸収性パッド155の一部分を約15秒間未満加熱する。従って、電力サイクル(または最大吸煙長さ)は約2秒間~約12秒間(例えば、約3秒間~約10秒間、約4秒間~約8秒間、または約5秒間~約7秒間)の範囲とすることができる。
ヒーター115は長手方向に平行に延在し、略蛇行形状であるため、ワイヤーまたはワイヤーコイルヒーターと比べて、第二の吸収性パッド155の大きな表面積が被覆される。
さらに、ヒーター115を通って延在する第一の空気通路300は長手方向に平行であって、第二の吸収性パッド155はヒーター115を実質的に囲むため、蒸気はそれが形成されるにつれて、カートリッジ15のいずれかの部分がヒーター115からの蒸気の流れを妨げることなく、第一の空気通路300に流れる。
図8は、少なくとも一つの例示的な実施形態による平坦な形態の図7のヒーターの拡大図である。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、図7に示すように、ヒーター115は図2、図3、および図7と同じであるが、第一の電気リード線125および第二の電気リード線130と共に示されている。第一の電気リード線125および第二の電気リード線130は、ローブ202を形成するヒーター115の一部分よりも広くてもよい。例えば、第一の電気リード線125および第二の電気リード線130は、約0.25ミリメートル~約1.0ミリメートル(例えば、約0.3ミリメートル~約0.9ミリメートル、または約0.4ミリメートル~約0.7ミリメートル)の範囲の幅を有してもよい。例えば、リード線125、130の幅は約0.5ミリメートルであってもよい。
さらに、ヒーター115は、ヒーターの幾何学的形状にわたる抵抗分布を制御するように設計される。ローブ202の幅D2は、ヒーター115の垂直部分の幅D1よりも広い。その結果、ローブ202がヒーター115の垂直部分よりも高温とならず、それによって熱の大部分がヒーター115の垂直部分にわたることを可能にするように、ローブ202の電気抵抗は低い。幅D1は、約0.1ミリメートル~約0.3ミリメートル(例えば、約0.15ミリメートル~約0.25ミリメートル)の範囲でありうる。例えば、幅D1は約0.13ミリメートルであってもよい。ローブ202の幅D3は、約0.2ミリメートル~約0.4ミリメートルの範囲としうる。
図9は、少なくとも一つの例示的な実施形態による平坦な形態のヒーターの拡大図である。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、ヒーター115は、同じく制御された抵抗分布を可能にするその他の設計を有してもよい。例えば、少なくとも一つの例示的な実施形態では、ヒーター115は、正弦形状の代わりに矢印形状を形成するローブおよび横断方向部分を含んでもよい。少なくとも一つの例示的な実施形態では、対向するローブ間の中央部分132は、ローブと一致しない頂角を形成しうる。頂角は、対向するローブそれぞれから約10~約90度の角度としうる。例えば、ローブおよび中央部分143は、略三角形状を形成してもよい。隣接する中央部分132、ローブ、またはその両方の間の距離は、実質的に均一であってもよい。別の例示的な実施形態では、隣接する中央部分132、ローブ、またはその両方の間の距離は、ヒーター115に沿って変化してもよい。中央部分132、ローブ、またはその両方の間の距離は、約0.05ミリメートル~約1.0ミリメートル(例えば、約0.1ミリメートル~約0.9ミリメートル、約0.2ミリメートル~約0.8ミリメートル、約0.7ミリメートル~約0.6ミリメートル、または約0.4ミリメートル~約0.5ミリメートル)の範囲としうる。例えば、隣接する中央部分の間の距離は約0.09ミリメートルであってもよい。
図10Aは、少なくとも一つの例示的な実施形態によるヒーターの一部分の拡大図である。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、図10Aに示すように、ヒーター115は、図2、図3、図7および図8と同じであるが、タブ215も含む。
図10Bは、少なくとも一つの例示的な実施形態によるヒーターの一部分の側面図である。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、図10Bに図示するように、タブ215は、第一の空気通路300から外側に折り畳まれてもよい。タブ215は、ヒーター115と第二の吸収性パッド155との間のより密な接点を作り出し、ヒーター115と第二の吸収性パッド155との間、またはその両方の接触表面を増大しうる。
図11は、少なくとも一つの例示的な実施形態によるヒーターおよび電気リード線の図である。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、図11に示すように、ヒーター115は、図2、図3、図7および図8と同じであるが、第一の空気通路300内に内側に曲げられた第二の電気リード線130を有しうる。第二の電気リード線130は、空気流が第一の空気通路300を通ってRTDを所望の様式で影響を与えるように方向付けうる。少なくとも一つの例示的な実施形態では、第二の電気リード線130は半分に切断され(図示せず)、半片は図11に示すように内側に延在しており、各半片はシース165の個別の部分と接触してヒーター115と電源225(図13に図示する)との間に電気通信を確立する。
図12は、少なくとも一つの例示的な実施形態によるヒーターおよび電気リード線の図である。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、図12に示すように、第二の電気リード線130はその中に複数のオリフィス167を画定する端表面160を含みうる。オリフィス167は、カートリッジ15を通る気流を変化させ、eベイピング装置10のRTDを調整しうる。
図13は、少なくとも一つの例示的な実施形態による図2のeベイピング装置の電池セクションの図である。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、図13に示すように、第二のセクション20は第二のコネクター部品220、空気吸込み口ポート35(図1に図示する)を介して第二のセクション20の内に引き出される空気に応答するセンサー230、電源225、制御回路235、灯240、および端部キャップ55を含む。第二のコネクター部品220は、カートリッジ15の第一のコネクター部品70(図2に図示する)と接続するように構成される。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、コネクター220は雄ねじ状のセクション222および内部接点224を含みうるが、これらはカートリッジ15の導電性金属インサート77およびポスト105にそれぞれ接触する。雄ねじ状のセクション222は、内部接点224から絶縁されている。したがって、雄ねじ状のセクション22は導電性金属インサート77に接触し、これはシース165と接触するリード線140を含み、シース165はヒーター115の第二の電気リード線130と接触する。内部接点224はポスト105に接触し、これはヒーター115の第一の電気リード線125に接触する。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、電源225の第一の端子はポスト105に接続され、電源225の第二の端子はリード線330を介して制御回路235に接続される。制御回路225は、リードワイヤー320を介してセンサー230および導電性金属インサート77に接続される。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、電源225はeベイピング装置10内に配置された電池を含みうる。電源225は、リチウム-イオン電池またはその別形のうちの一つ、例えばリチウム-イオンポリマーバッテリーでもよい。あるいは、電源225は、ニッケル・水素電池、ニッケル・カドミウム電池、リチウムマンガン電池、リチウム・コバルト電池、または燃料電池を含みうる。eベイピング装置10は、電源225のエネルギーが消耗されるまで、またはリチウムポリマー電池の場合には、最小の電圧カットオフレベルが達成されるまで、成人eベイピング装置使用者によってベイピング可能であってもよい。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、電源225は電源と、電力がヒーターにかけられる前に電池セルが減衰され、「細かく刻まれる(chopped)」等となるように、ヒーターにかけられる電力の波形を形状設定するよう構成される回路と、を含みうる。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、電源225は再充電可能であってもよい。第二のセクション20は、電池を外部充電装置によって再充電可能にできるように構成された回路を含んでもよい。eベイピング装置10を再充電するために、USB充電器または他の適切な充電器組立品が使用されてもよい。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、センサー230は、eベイピング装置10内の気流の大きさおよび方向を示す出力を生成するように構成される。制御回路235は、センサー230の出力を受信し、(1)口側端インサート60での引き込みを示す気流の方向(吹き付けに対する)および(2)引き込みの大きさが、閾値レベルを超えるか否かを判定する。これらの条件が満たされる場合、制御回路235は、電源225をヒーター115に電気的に接続する。代替的な実施形態では、センサー260が圧力降下を示し、制御回路235がそれに応答してヒーター115を作動してもよい。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、制御回路235はまた、ヒーター115が作動したとき、電池が再充電されるとき、またはその両方のときに、光るように構成された灯240を含んでもよい。ヒーター作動灯240は、LEDを含みうる。さらに、ヒーター作動灯240は、ベイピングの間、成人eベイピング装置使用者から見えるように配置されうる。加えて、ヒーター作動灯240は、eベイピングシステムの診断に、または再充電の進行を示すために利用することができる。ヒーター作動灯240を、成人eベイピング装置使用者がプライバシーのためにヒーター作動灯240を作動する、作動停止する、または作動および作動停止するようにも構成することもできる。ヒーター作動灯240は、eベイピング装置10の第二の端部45にあってもよく、またはハウジング50、50’の側面に沿ってあってもよい。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、制御回路235は最大時間リミッターを含んでもよい。その他の例示的な実施形態では、制御回路235は、成人eベイピング使用者がeベイピング10を作動するための手動で操作可能なスイッチを含んでもよい。ヒーター115への電流供給の時間は、気化されるプレベイパー製剤の所望の量に応じて予め設定されてもよい。さらに別の例示的な実施形態では、制御回路235はヒーター作動条件が満たされる限り、ヒーター115に電力を供給しうる。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、カートリッジ15と第二のセクション20との間の接続を完了すると、電源225はカートリッジ15のヒーター115と電気的に接続可能となりうる。空気は、ハウジング50、50’に沿って、またはコネクター30に位置しうる(図1に示すように)少なくとも一つの空気吸込み口35を通して、主にカートリッジ15に引き出される。
図14は、少なくとも一つの例示的な実施形態による、図2のカートリッジを形成する方法を図示したフローチャートである。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、図14に示すように、図2のカートリッジを製造する方法は、1000でオリフィスを通してコネクター本体にポストを挿入することと、1010でポストにヒーターの第一のリード線を取り付けることと、1020でヒーターを丸めて実質的に管状のヒーターを形成することと、1030でヒーターの周りに吸収材料を配置することと、1040で吸収材料の周りにシースを配置することと、1050でシースにヒーターの第二のリード線を取り付けることと、を含む。1010の取り付けることは、ポストへの第一のリード線の溶接、捲縮、または溶接および捲縮を含みうる。1050の取り付けることは、シースへの第二のリード線の溶接、捲縮、または溶接および捲縮を含みうる。別の例示的な実施形態では、1020の丸める工程は、1010の取り付ける工程に先立つ。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、方法は、1060でシースの開口部に内側管を配置することと、1070でシースおよび内側管の周りに外側ハウジングを配置することとを含みうる。配置することは、ハウジングを第一のコネクター部品に摩擦嵌めさせることを含みうる。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、方法はまた、1080で内側管と外部管との間にガスケットを挿入して、第一のコネクター部品、内側管、外側ハウジングとガスケットとの間に貯蔵部を設けることを含みうる。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、方法は、1090で外側ハウジングの第一の端部に口側端インサートを挿入することを含みうる。
図15は、少なくとも一つの例示的な実施形態による、図2のカートリッジを形成する方法を図示したフローチャートである。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、図15に示すように、方法は、2000でコネクター部品70の中に陰極接点(導電性金属インサート77)を挿入することと、2010で導電性金属インサート77のリード線にシーラントを適用することと、2020で第一のコネクター部品70の中にポスト105を挿入することと、2030でポスト105の第一の端部上で第一の吸収性パッド150をスライドさせることと、ポスト105にヒーター115の第一の電気リード線125を取り付けることと、ヒーター115を巻く、丸める、または巻いて丸めて、実質的に管状のヒーター115を形成することと、を含む。管状ヒーター115の対向部分は、約0.05ミリメートル~約0.25ミリメートル(例えば、約0.1ミリメートル~約0.2ミリメートル)離間していてもよい。例えば、管状ヒーター115の対向部分は約0.17ミリメートル離れている。別の例示的な実施形態では、対向部分は直接物理接触していてもよい。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、方法はまた、2060でヒーター115の周りに第二の吸収性パッド150を包むことと、2080で第一の吸収性パッド150および第二の吸収性パッド155上にシース165をスライドさせることと、シース165にヒーター115の第二の電気リード線130を取り付けることと、2090で出口160が開いていることを視覚的に確認することと、を含んでもよい。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、方法また、2400でシース165上に内側管190をプレス嵌めすることと、2110でシース165に導電性金属インサート77のリード線140を接続することと、2120で部分組立品からの任意の破片を吸引することと、を含んでもよい。2110の接続することは、スポット溶接を含みうる。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、方法はまた、2130で部分組立品の抵抗をチェックすること、2140でコネクター基部にバレルを接続すること、および2150で組立品の抵抗をチェックすることと、を含んでもよい。2140の接続することは、超音波溶接を含みうる。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、方法はまた、2160で貯蔵部5をプレベイパー製剤で充填することと、2170でハウジング50内にガスケット12を挿入することと、2180でハウジング50内に口側端インサート60を挿入することと、2190で吸煙装置でカートリッジ15を試験することと、を含んでもよい。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、方法はさらに、2200でハウジング50の外側表面にステッカーを取り付けることと、2210でパッケージ内にカートリッジ15を配置することと、2220でパッケージ上に使用期限およびプレベイパー製剤の風味の少なくとも一方を表示することと、を含んでもよい。パッケージは、箔パウチであってもよい。箔パウチは、ヒートシールされてもよく、実質的に気密であってもよく、あるいはその両方であってもよい。2220の表示することは、レーザーエッチングまたは印刷を含みうる。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、本明細書に記載するカートリッジは、低減した数の部品、巻くヒーターコイルの欠如、およびスナップ嵌め部品、圧力嵌め部品、あるいはその両方の使用により、自動製造を可能にする。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、カートリッジは、成形コネクター、プラスチックコネクター、または成形プラスチックコネクターで製造されうる。少なくとも一つの例示的な実施形態では、任意の金属部品が、機械加工、深絞り等によって作製されてもよい。
少なくとも一つの例示的な実施形態では、ヒーターは、シースの下に延在するチャネル近くに移動されて、プレベイパー製剤がヒーターに達するのに移動しなければならない距離を短くしてもよい。少なくとも一つの例示的な実施形態では、吸収材料の厚さは、熱的質量を低減するように低減されてもよい。少なくとも一つの例示的な実施形態では、高速の空気が空気チャネルの壁の近くを流れる、ヒーター上を通過する、またはその両方となるように、フィンまたはディスペンサー構造を空気チャネルの中央に配置することで循環を増大、向上、または増大かつ向上させてもよい。
数多くの例示的な実施形態が本明細書で開示されてきたが、他の変形物が可能でありうることを理解するべきである。こうした変形は、本開示の範囲を逸脱するものと見なされず、当業者にとって明らかであろうすべての変更は、以下の請求項の範囲内に含まれることが意図される。