TW202041164A

TW202041164A - 具有可聽連接之電子煙

Info

Publication number: TW202041164A
Application number: TW109107434A
Authority: TW
Inventors: 凱爾阿代爾; 安德魯勞柏特約翰羅根
Original assignee: 瑞士商傑太日煙國際股份有限公司
Priority date: 2019-03-08
Filing date: 2020-03-06
Publication date: 2020-11-16
Also published as: CN113507859A; EA202192189A1; US20220132923A1; KR20210136016A; JP2022523091A; CA3129164A1; WO2020182694A1; EP3934464A1

Abstract

一種包括吸入器本體和可移除煙彈之電子煙，該吸入器本體包括：電力單元和煙彈座體，該煙彈座體包括空腔，該空腔被佈置用於將該煙彈接納在該空腔內之保持位置上，其中，在該保持位置上，該煙彈和煙彈座體之相對表面相接觸並且該煙彈電連接至該電力單元；該電子煙進一步包括：磁體，該磁體被佈置用於提供磁力以將該可移除煙彈拉入至該保持位置；其中，該煙彈、該煙彈座體以及該磁力被配置為使得，當該煙彈在該空腔內被釋放時，該煙彈在該磁體的力之作用下加速使得當該煙彈被接納在該保持位置上時該等相對表面之間接觸而產生可聽信號。該電子煙向使用者提供該煙彈機械且電連接至裝置之可靠的可聽指示。

Description

具有可聽連接之電子煙

本發明關於一種電子煙，特別是一種能夠接納可更換煙彈之電子煙。

電子煙係常規香煙之替代品。替代於產生燃燒煙霧，電子煙汽化可由使用者吸入之液體。液體典型地包括氣溶膠形成物質，例如產生蒸氣之甘油或丙二醇。液體中的其他常見物質係尼古丁和多種不同之香料。

電子煙係掌上型吸入器系統，包括吸嘴部分、液體儲存器以及供電單元。藉由汽化器或加熱器單元實現汽化，該汽化器或加熱器單元典型地包括加熱線圈形式之加熱元件以及被佈置用於將流體從液體儲存器傳遞至加熱元件之流體傳遞元件，例如芯吸件。當加熱器加熱流體傳遞元件中之液體直到液體轉化為蒸氣時，發生汽化。蒸氣可以接著經由吸嘴中之出氣口被吸入。

電子煙可以裝置之供電區段中包括煙彈座體，該煙彈座體被配置用於接納煙彈形式之可拋棄式消耗品。包括液體儲存器和汽化器之煙彈通常被稱為「汽化煙彈（cartomizer）」。在這種情況下，汽化煙彈的汽化器在被接納到煙彈座體中時連接至供電單元，使得可以向汽化煙彈之加熱器供應電力以加熱液體來產生蒸氣。通常，一些形式之機械機構用於將煙彈維持在煙彈座體中使其不會掉落和與裝置分開。

此類先前技術裝置存在的問題係，使用者不總是清楚所需之機械連接和電連接什麼時候已經完成使得裝置準備好使用。此外，即使已經完成機械連接和電連接中之一者，但仍不清楚另一者是否已經建立。這可能導致煙彈在使用期間從裝置掉落或促使使用者在努力進行連接時對煙彈施加過大壓力，從而對裝置之部件造成損傷。

本發明之目的是提供一種在解決上述先前技術裝置的一些問題上取得進展之電子煙。

在本發明之第一方面，提供了一種包括吸入器本體和可移除煙彈之電子煙，該吸入器本體包括：電力單元和煙彈座體，該煙彈座體包括空腔，該空腔被佈置用於將該煙彈接納在該空腔內的保持位置上，其中，在該保持位置上，該煙彈和煙彈座體的相對表面相接觸並且該煙彈電連接至該電力單元；該電子煙進一步包括：磁體，該磁體被佈置用於提供磁力以將該可移除煙彈拉入至該保持位置；其中，該煙彈、該煙彈座體以及該磁力被配置為使得，當該煙彈在該空腔內被釋放時，該煙彈在該磁體的力之作用下加速使得當該煙彈被接納在該保持位置上時該等相對表面之間接觸而產生可聽信號。

以這種方式，可聽信號向使用者提供反饋，說明煙彈機械且電連接至吸入器本體使得裝置準備好使用。因為在接納位置上，相對表面（其產生可聽信號）接觸並且煙彈連接至電力單元，因此可聽信號可以與煙彈之電連接相關聯，使其可以提供裝置準備好使用的可靠指標。

術語「可聽信號」用於指代相對表面之間接觸所產生的對於連接煙彈使用者可聽到之聲音。較佳的是，可聽信號包括至少30 dB、更較佳的是至少40 dB之峰值強度（對加權聲壓級取對數平均），使得可聽信號可以在存在顯著背景雜訊時被使用者聽到。較佳的是，可聽信號係短持續時間的急促聲音使其更準確地指示連接點。較佳的是，可聽信號之持續時間小於0.5秒、更較佳的是0.3秒或更少、最較佳的是小於0.2秒，其中，減小之持續時間使得更加可靠地指示機械連接點和電連接點。較佳的是，可聽信號具有強度峰值在2.5 kHz與8 kHz之間的頻率響應，即較佳的是，在以下1/3倍頻帶之一中存在峰值強度：2.5 kHz、3.15 kHz、4 kHz、5 kHz、6.3 kHz或8 kHz。這確保即使在顯著的環境背景雜訊下，可聽信號對於使用者仍是可容易識別的。較佳的是，1/3倍頻程響應中的總峰值強度落在此頻率範圍內。在其他實例中，可聽信號可以具有在較低頻率範圍內、例如100到160 Hz的附加強度峰值。

相對接觸表面可以由例如以下各項提供：圍繞該空腔的開口的邊沿之表面以及該煙彈之相對表面；或該空腔的內基部表面以及該煙彈的相對基部表面。

雖然使用電子煙的實例以及液體氣溶膠發生材料的煙彈來展示本發明，但應清楚的是，在此呈現並在所附申請專利範圍中限定之創造性概念與形成蒸氣之特定類型氣溶膠產生裝置和機構不同。因此，以上和以下揭露中限定的概念也可以用任何形式的包括可移除煙彈或膠囊之氣溶膠產生裝置來實現。例如，如果煙彈包含任何形式氣溶膠產生材料（例如煙彈包含煙草材料或感應加熱膠囊）之電子煙或加熱不燃燒裝置包括所附申請專利範圍中限定的特徵，那麼可以同樣地使用該電子煙或加熱不燃燒裝置。

較佳的是，煙彈、煙彈座體以及磁力被配置為使得不論裝置朝向如何，特別是當裝置豎直定向或水平定向時，產生的可聽信號係基本上恒定的。

可聽信號產生之過程如下。當煙彈被放置在空腔內並且被釋放時，磁體提供磁力，該磁力將煙彈拉入至空腔中。煙彈在磁力作用下加速使其在朝向保持位置移動時速度增大。當該煙彈到達保持位置時，相對表面遇見，使煙彈停止進一步移動。煙彈在撞擊時的動能

的一部分轉化為聲能以產生可聽信號，比例主要取決於相對表面之表面硬度。因此，藉由適當地配置煙彈、煙彈座體以及磁連接提供之磁力，可以產生所需之可聽信號。磁力值、煙彈座體之尺寸、煙彈之質量、以及煙彈和煙彈座體的相對表面之材料可以藉由實驗來選擇以提供可聽信號。該等參數之示例性範圍在以下提供，該等參數可以有利地增強可聽信號並且確保如以下描述之不論裝置朝向如何該可聽信號都一致。

電子煙可以包括被佈置用於在煙彈與吸入器本體之間提供磁連接的一個或多個磁體，該一個或多個磁體提供限定磁力。一個或多個磁體可以設置在煙彈、煙彈座體或煙彈和煙彈座體二者上。

較佳的是，煙彈座體包括磁體並且煙彈包括鐵磁材料。鐵磁材料可以是鋼，例如不銹鋼。這提供了對磁體的磁場之強響應以及高表面硬度，使得煙彈撞擊時之動能被有效地轉化為可聽信號中之聲能。較佳的是，鐵磁材料被設置為煙彈基部表面上之一層。替代性地，鐵磁元件可以設置為端塞並且可以被配置用於密封煙彈之底部。

較佳的是，一個或多個磁體提供在500與10,000高斯之間、更較佳的是在500與5000高斯之間之總通量密度。在本發明之一些實例中，一個或多個磁體提供在3000高斯與15000高斯之間、更較佳的是至少4000高斯之總磁通量密度。該等範圍內之磁通量提供強磁力以將煙彈可靠地拉入至保持位置並且使其充分加速以提供所需之可聽信號。較佳的是，磁體提供在500與5000高斯之間之總通量密度。這在產生咔嗒聲（click）的磁力強度與磁部件之成本之間提供了良好平衡。這進一步確保易於用一隻手將煙彈從保持位置釋放。此範圍中的磁通量進一步確保不論裝置的朝向如何，可聽信號皆為基本上恒定的。因此，使用該等範圍內的磁通量密度確保磁體足夠強以便將膠囊拉入至空腔中並且正確地擱置膠囊。這進一步確保煙彈隨後在使用和運輸裝置期間維持正確地擱置，同時確保磁力不會太強使得煙彈不會被使用者容易且方便地移除。

提供強度在以上範圍之間的磁體意味著磁力與由重力引起之力相比更加顯著。這説明確保不論裝置的朝向如何，加速以及因而可聽信號之強度皆為基本上恒定的，即無論裝置豎直定向還是水平定向，可聽信號都具有基本上相同之強度。

在本發明之一些實例中，一個或多個磁體可以是電磁體，其中，例如在使用者啟動之後向電磁體施加電流以施加磁力來將煙彈拉入至和/或固持到保持位置。

較佳的是，該磁體施加之磁力以及該煙彈之質量被配置為使得該煙彈在該磁體的力的作用下之加速度係至少10 m/s²、較佳的是至少12 m/s²。這確保煙彈在撞擊時達到足夠速度以在煙彈座體的大範圍尺寸之情況下產生可聽信號。

較佳的是，煙彈在填滿時的質量在1與20 g之間、較佳的是在2與20 g之間、更較佳的是在5與10 g之間。在本發明的特別較佳之實施方式中，煙彈的質量在1.5與10 g之間。這確保撞擊時的動能係足夠的，使得針對裝置的大範圍的其他參數（例如空腔的表面硬度和深度）轉化足夠量之聲能，該等參數範圍説明確保不論裝置之朝向如何，可聽信號皆為一致。

較佳的是，該磁體施加之磁力、該煙彈之質量、以及該煙彈座體的空腔之深度被配置為使得當從該空腔的開口釋放該煙彈時該等相對表面接觸時該煙彈達到至少0.4 m/s、較佳的是至少0.7 m/s的速度。這確保撞擊時的動能係足夠的，使得針對裝置的大範圍的其他參數（例如表面硬度和質量）轉化足夠量的聲能。

較佳的是，空腔之深度係10-30 mm、較佳的是15-25 mm。該等範圍向煙彈提供足夠的活動範圍以確保該煙彈達到足夠的速度以及因而動能，同時維持裝置之合理尺寸使其保持易於握住和使用。

較佳的是，相對接觸表面各自具有大於50、更較佳的是大於70的布氏硬度值（Brinell harness value）。替代性地，較佳的是，相對接觸表面各自具有大於75、更較佳的是大於95的硬度洛氏R標度值（Hardness Rockwell R-scale value）。該等範圍中的值確保足夠比例的動能針對大範圍的參數被轉化為可聽信號中之聲能。

較佳的是，該磁體被配置為使得僅當該煙彈被使用者部分地插入該空腔中時該磁力才足以將該煙彈拉入至該保持位置。這確保磁力僅當煙彈被定位在空腔開口中時才起作用，從而防止力在煙彈沒有正確定位時起作用。這確保使用者必須最初將煙彈定位在空腔內，然後釋放以擱置煙彈，並且確保使用者首先將煙彈正確定向以實現煙彈之正確擱置，同時因為使用者必須僅最初定位煙彈，然後磁力起作用來擱置煙彈而提高易用性。較佳的是，該磁體被配置為僅當該煙彈被使用者插入該空腔的至少10%之深度時才施加足夠的力以將該煙彈拉入至該空腔中。更較佳的是，磁體被配置為僅當煙彈被使用者插入空腔的至少25%之深度時才施加足夠的力以將煙彈拉入至空腔中，從而防止在裝置沒有被豎直地握住時該煙彈在被使用者釋放時從空腔掉出。

較佳的是，煙彈以單一、不間斷之運動被拉入至保持位置，使得使用者無需施加進一步力，因而使得煙彈更容易插入並且確保存在僅一個觸點和相關聯的可聽信號，使得這可以與機械連接點和電連接點可靠地相關聯。

較佳的是，該空腔包括內基部表面，該基部表面具有凹陷部分。以這種方式，如果任何液體從煙彈洩漏或冷凝物聚集在煙彈座體中，那麼液體將優先聚集在凹陷中使其不會阻礙相對表面之間的產生可聽信號之接觸。較佳的是，凹陷部分居於中央地定位在空腔的基部表面上。替代性地，可以圍繞空腔的基部表面之圓周設置該凹陷部分。

較佳的是，空腔之基部包括電連接器，該等電連接器從空腔之內基部表面突出並且彈性地彈起以便當與煙彈接觸時可縮回到內基部表面中。因此，當電連接器突出時可確保電連接器與煙彈上相應觸頭之間進行電接觸，但是當電連接器可縮回時相對表面之間的接觸被阻礙。

較佳的是，該空腔的基部包括電連接器和至少兩個磁體，其中，該等電連接器較佳的是放置在該基部之中央部分中並且該至少兩個磁體較佳的是放置在該等電連接器之相反側上。多個磁體確保煙彈均勻連接至煙彈座體。這確保磁引力不會集中在單一點上，而是分散開來以將煙彈整個基部表面固定到煙彈座體上。如果煙彈具有基本上矩形之基部表面，那麼有利的是，設置位於矩形基部的每個末端之兩個磁體。這還簡化了電觸頭之佈置，因為該等電觸頭可以放置在磁體之間並且因而與加熱元件軸向居中。

較佳的是，該煙彈和/或煙彈座體被配置為使得當該煙彈被拉入至該保持位置時該煙彈與煙彈座體之間存在一個或多個間隙。這允許空氣在煙彈被拉入至接納位置時逸出空腔，從而防止由於相對接觸表面之間困住的壓力或空氣而阻礙接觸。這進一步防止空氣流量感測器（用於當使用者吸入時打開加熱器）由於煙彈進入空腔、空氣壓力增大而被觸發。

較佳的是，煙彈包括沿煙彈的縱向軸線延伸之肋狀物，或煙彈座體包括沿內表面、沿縱向方向延伸之肋狀物。縱向方向係插入煙彈的方向。肋狀物在煙彈與煙彈座體之間提供氣道，空氣可以在插入煙彈時穿過該等氣道從空腔逸出。該等肋狀物進一步減小摩擦，使得增大撞擊速度。

較佳的是，煙彈包括圍繞煙彈、與插入方向基本上垂直地延伸的一個或多個圓周肋狀物。垂直肋狀物減小摩擦並且可以用於改變可聽信號之特徵。較佳的是，煙彈座體包括突出部，該等突出部被佈置用於與圓周肋狀物接觸以當煙彈移動到保持位置時產生一系列可聽信號。在保持位置上最後接觸時產生之可聽信號可以與肋狀物在移動煙彈期間產生之可聽信號不同，使得可以可靠地確定連接點。

較佳的是，煙彈座體包括彈性構件，該彈性構件被佈置為使得當煙彈移動到保持位置時，該煙彈將彈性構件移位和釋放，因而產生附加可聽信號。

較佳的是，電子煙包括質量在2 g與10 g之間的煙彈，該煙彈具有包括鐵磁材料的基部；具有在500與5000高斯之間之總通量密度之一個或多個磁體；插入深度為至少10 mm之空腔；以及包括金屬或硬質塑膠之相對接觸表面。在一些實例中，磁體可以具有至少4000高斯之通量以提供增大的固定力來擱置煙彈。

在一些實例中，電子煙包括：質量在2 g與20 g之間之煙彈，該煙彈具有包括鐵磁材料之基部；通量為至少4000高斯之磁體；插入深度為至少10 mm之空腔；以及包括金屬或硬質塑膠之相對接觸表面。

發明人已經確定，具有該等參數的裝置提供強的、可靠的可聽信號，該可聽信號對於裝置在水平與豎直之間的任何朝向皆為基本上恒定的。

根據本發明的另一個實施方式，煙彈可包含煙草基質，例如浸有氣溶膠形成物質的磨碎之煙草粉或切碎之煙草。此類煙彈可以用於主吸入器裝置，該主吸入器裝置被配置用於將煙草加熱到發生汽化之溫度。煙草煙彈可以由鐵磁材料形成，該鐵磁材料被位於煙彈座體的底部中之至少一個磁體吸引。以與結合液體煙彈所描述之相似方式，一旦煙彈與煙彈座體之底部接觸，就產生可聽聲音。這使得使用者能夠確定煙彈機械連接且電（或熱）連接至主裝置。

煙彈內之煙草可以藉由感應或傳導進行加熱。替代性地，可以將來自沿著穿過電子煙之蒸氣流動路徑佈置在煙草煙彈上游的第二液體煙彈之蒸氣注入煙彈。

圖1示意性地展示了根據本發明之電子煙1，該電子煙包括吸入器本體10和可移除煙彈20。如圖2之內部視圖所示，吸入器本體10包括電力單元11和煙彈座體12。煙彈座體12被佈置用於將可移除煙彈20接納在保持位置上，如圖1所示，其中，煙彈20和煙彈座體之相對表面相接觸並且煙彈20電連接至電力單元11。

電子煙1進一步包括磁體13，該磁體被佈置用於提供磁力以將可移除煙彈20拉入至保持位置。煙彈20和煙彈座體12的相對表面的表面硬度以及磁體13施加的力被配置為使得當煙彈20藉由磁體13被拉入至保持位置時（如圖1所示）、煙彈20和煙彈座體12的相對表面之間發生接觸而產生可聽信號。

在本發明之其他實例中，煙彈和磁性材料上的磁體或定位在煙彈座體中的另一個磁體可以提供磁連接。

在圖1和圖2之實例中，吸入器本體20具有長形形狀，其中煙彈座體設置在一端處。因此，煙彈20可以提供裝置之吸嘴，該吸嘴位於近側端並且具有出氣口21，產生之蒸氣可以穿過該出氣口被使用者吸入。因此，煙彈20被成形為使得具有進氣口21的近側端之形狀被配置為使得允許使用者從一端吸入蒸氣。

在圖中示出的實例中，煙彈20包括汽化煙彈，該汽化煙彈包括環繞芯吸件23包裹的呈加熱線圈22形式之加熱器組件，該芯吸件被佈置為使得將容納在儲器24中之液體傳遞至加熱線圈使其可以被汽化，產生之蒸氣穿過出口21被吸入。當煙彈20被接納在煙彈座體12內之保持位置上時，從電源11向加熱線圈供應電力。特別地，煙彈座體12包括兩個或更多觸頭14，該等觸頭經由電路15連接至電源11，使得當煙彈20被接納在煙彈座體12內時，煙彈座體12的觸頭14與煙彈20的相應觸頭25進行電接觸，由此允許電力從電源11流向加熱線圈22。

在圖中示出之實例中，兩個磁體13設置在煙彈座體12之內基部表面16處並且鐵磁材料26設置在煙彈20之相對基部表面26上。鐵磁元件可以被設置為直接沈積在煙彈的底部表面上之層。替代性地，鐵磁元件可以設置為端塞並且可以被配置用於密封煙彈之底部並且容納連接至加熱元件的電線。以這種方式，磁體13被配置為使得吸引煙彈之鐵磁基部表面26。

特別地，當煙彈20進入磁體13之範圍內使得力增大超過閾值時，煙彈20被拉入至煙彈座體12中使得煙彈20的鐵磁基部表面26與煙彈座體之基部表面16接觸。在圖1所示的此保持位置上，煙彈座體之基部表面16與煙彈之相對表面26接觸，使得煙彈座體12的相應觸頭14與煙彈20之觸頭25接觸。較佳的是，磁連接元件13嵌入裝置殼體並且相對於彼此分開，使得當煙彈擱置在煙彈座體中時，至少一個磁體和鐵磁元件彼此相距一定距離佈置。

煙彈座體12被設置為空腔，該空腔適當成形以在煙彈20處於保持位置時接納該煙彈之一部分28。特別地，空腔12可以是定位在吸入器本體10的一端處之中空長形凹陷以便穿過端開口17接納煙彈20，如圖3所示。煙彈座體的空腔12和煙彈20的形狀被配置為使得當如圖1所示煙彈20被接納在保持位置上時，煙彈的一部分延伸出空腔12，提供裝置1之吸嘴。磁體13和電觸頭14設置在空腔12之內基部表面16上。也就是，磁體和電觸頭沿插入方向被設置在遠表面上，該插入方向與延長軸線和圖中示出之示例性實施方式中之插入方向垂直。

如所描述的，磁體13被配置為用於提供適當磁力使得當如圖3所示煙彈20被部分地插入空腔12中並且被釋放時，磁體提供足夠之力以將煙彈20拉入至保持位置，使得空腔12之基部表面16與煙彈20之相對表面26之間敏捷地接觸。磁體13被配置用於相對於煙彈20之重量提供足夠磁力，使得煙彈20之加速度足以使煙彈20達到某一速度，使得相對表面之間的接觸提供清晰的雜訊或「咔嗒聲」形式的可聽信號。當相對表面16、26發生接觸時產生此雜訊，該雜訊向使用者提供煙彈20機械且電連接至吸入器本體10之反饋信號。

因為觸頭14設置在煙彈座體12之基部表面16上，該等表面之間之接觸提供了煙彈電連接至電源11之可靠可聽指標。使用者接著知道煙彈正確地接合並且裝置1準備好使用。

發明人已經發現，磁通量、相對表面之表面硬度、煙彈20填滿時的質量、以及煙彈在相對表面發生接觸之前移動之距離可以被選擇為以便提供指示煙彈和吸入器本體10的機械連接和電連接被建立之強可聽信號。待解決之問題係藉由使用最小強度之磁體來獲取足夠之可聽信號。因為煙彈可以被容易地引入煙彈座體、然後被磁力吸引，因此這減小了磁體的成本並且提高了使用者友善度。

發明人已經發現，可以產生可靠之可聽信號，該可聽信號在具有質量在2 g與20 g之間的煙彈的電子煙情況下基本上獨立於裝置朝向，該煙彈具有包括鐵磁材料之基部；具有至少4000高斯總通量之一個或多個磁體；插入深度為10到30 mm之空腔；以及包括金屬或硬質塑膠之相對接觸表面。

發明人驚訝地發現，不論裝置朝向如何，在此範圍內之磁通量都能夠提供所產生的可聽信號之恒定峰值強度。對於向使用者提供一致的可聽連接信號從而使得向使用者清晰地傳達連接被建立而言，這係重要的。例如，如果可聽信號根據裝置朝向而具有不一致的強度，那麼使用者不清楚煙彈是否正確地連接到煙彈座體中。圖4示出了被拉入至保持位置之煙彈在吸入器本體被定向在豎直位置41和水平位置42時所產生的雜訊（用圖4的圖表40的線41、42指示）之間之比較。由此不論裝置1之朝向如何都產生可靠且一致的反饋信號以告知使用者煙彈20已電連接且機械連接至電源11。

不論裝置1朝向如何，舉例來說藉由選擇以下參數都提供了這種磁力和相關聯的強的可聽信號，由此，最寬之範圍確保如圖4所示的響應，更較佳的是，較窄的範圍提供了較響的較短信號，同時優化了部件之尺寸及成本。實例 1

煙彈填滿時之重量：1到20 g、較佳的是1.5到10 g或5到10 g。

磁體提供的總通量密度：超過2500高斯、較佳的是在4000與10000高斯之間。

腔室L之深度：至少5 mm、較佳的是10到30 mm。

每個相對表面的表面硬度：大於50布氏硬度值（或大於70之硬度洛氏R標度值）。實際上，適當的硬度可以由硬質塑膠或金屬表面材料提供。

煙彈撞擊時之最小速度：0.4 m每秒、較佳的是至少0.7 m每秒。在此範圍內的速度藉由在指示之範圍內選擇以上參數而產生。

應理解的是，以上參數僅提供可以提供可靠的可聽信號的合適參數之實例。該等參數可以被選擇為提供裝置之適當的可聽信號，以上寬範圍限定的參數提供如圖4所示的響應，其中，可聽信號的峰值強度對於裝置之豎直朝向和水平朝向都保持相等。其提供的重要優點在於，不論裝置朝向如何，都可確認煙彈20與吸入器本體10之機械連接和電連接。

磁體13可以被配置為使得磁力超過當煙彈20插入空腔12之總深度L₁ 的某一百分比時將煙彈20拉入至保持位置所需之閾值，使得該煙彈加速通過剩餘距離x，如圖3所示。特別地，磁體可以被配置為使得當煙彈插入空腔12的總距離L₁ 之至少10%時煙彈被拉入至保持位置。這產生足夠的加速距離並且促使使用者將煙彈放置在空腔內，然後釋放以防止煙彈在處於磁體範圍中之前從裝置掉出。這可以增大到25%以確保甚至不論裝置在豎直與水平之間的朝向如何，皆為這種情況。

以下的表1示出了具有以上範圍內的參數的裝置之平均測試數據。特別地，該表示出了當在填滿、半滿以及空的煙彈20之情況下，煙彈20在豎直朝向和水平朝向下在空腔12內被釋放時可聽信號之總強度L _Aeq,Ts 和峰值強度 L _Apk,0.025s 的變化。對於每個測試，對六個獨立重複測量取對數平均以提供產品之完整雜訊發出時段在每個朝向下之加權等效聲壓級L _Aeq,Ts 。在六個獨立重複測量的每個內之最高0.025 s時段已經針對每個測試取對數平均，以便針對每個測試條件提供最大峰值（L _Apk,0.025s ）等級。 [表 1 ]

試樣細節（ + 持續時間）	L _Aeq,Ts （ dB ）	L _Apk,0.025s （ dB ）
豎直
填滿之汽化煙彈（0.28秒）	36.6	45.8
半滿之汽化煙彈（0.27秒）	41.1	50.7
空汽化煙彈（0.3秒）	46.5	56.9
水平
填滿之汽化煙彈（0.19秒）	35.2	43.6
半滿之汽化煙彈（0.2秒）	39.0	47.6
空汽化煙彈（0.16秒）	52.3	61.0

以上表中之平均數據示出，不論煙彈20有多滿，當在豎直朝向或水平朝向下釋放時的峰值強度之間的差異小於8%，使得不論裝置的朝向如何都可以使用強的可靠的可聽信號來向使用者提供當煙彈20被接納在裝置1中時煙彈被電連接且機械連接之反饋。

較佳的是，可聽信號包括至少40 dB的峰值強度（取加權聲壓級的對數平均）以便向使用者提供強的可靠的可聽信號。較佳的是，可聽信號具有小於0.5秒之持續時間以提供急促的信號，該信號指示相對表面之間的觸點以及與電源11相關聯之連接。

可聽信號還可以用頻率響應、特別是咔嗒聲內不同頻帶的強度（dB）來分類。電子煙和煙彈的參數較佳的是被選擇為提供可被使用者容易識別並且在背景雜訊下可清楚聽見之頻率響應。頻率響應可以用咔嗒聲的1/3倍頻帶來分類。裝置的落在以上實例1的限定內之1/3倍頻帶在表2（提供為附錄）中展示。表2示出了完整雜訊發出時段之加權等效聲壓級L_Aeq 並且在第二列示出峰值平均（都為dB）。還示出了針對煙彈的每個填滿水平和朝向之從100 Hz到10 kHz的每個1/3倍頻帶之聲壓級（dB）。

表2中指示的頻率響應形式的可聽信號係特別清楚的並且在背景雜訊下是可識別的。特別地，較佳的是，可聽信號之峰值在2.5與8 kHz之間的頻率下具有最大強度，例如可聽信號之峰值強度出現在0.025秒。這使得可聽信號係可容易識別的。相似地，較佳的是，可聽信號總體在2.5到8 kHz範圍中具有峰值強度。在一些情況下，可聽信號還可以在使用者更加難以識別之非常低頻率下（例如在100或125 Hz帶中）具有峰值，但重要的特徵係，在2.5 kHz與8 kHz之間，即在2.5 kHz、3.15 kHz、4 kHz、5 kHz、6.3 kHz或8 kHz的1/3倍頻帶中存在強度峰值。

電子煙可以進一步設置有使當煙彈20被接納在煙彈座體12中時所產生的可聽信號優化之附加特徵。首先，煙彈座體的觸頭14可以從空腔的內基部表面16突出但是彈性地彈起，使其在與煙彈20接觸時可縮回到空腔12之基部表面16中。這確保當煙彈20的基部表面26上的相應觸頭25偏置為圖2所示之突起佈置使其壓靠煙彈20的基部表面26時，煙彈座體的觸頭與該等相應觸頭形成良好連接。但是，因為該等觸頭在力的作用下可縮回，因此該等觸頭不會明顯地阻礙煙彈座體12和煙彈20的相對表面之間之接觸，使得該等觸頭對相對表面之間的接觸所產生的可聽信號之強度僅具有微不足道之任何影響。

圖5示出了吸入器本體10的看向形成煙彈座體的空腔12的開口17之端視圖。空腔12之基部表面16上設置有兩個磁體13以及可縮回之接觸銷14。電連接器14相對於磁體13被定位在基部表面16之更中央部分。這種間隔開的佈置減小了磁體13之間的干擾，以便確保磁場施加之磁力適於用來在可聽信號方面提供上述效果。圖5進一步示出了設置在空腔12的基部表面16中之凹陷部分18。凹陷部分18與空腔之其餘部分相比具有較大深度。凹陷部分18被佈置用於聚集腔室12的基部中存在之任何液體。特別地，任何液體將優先聚集在凹陷部分18中而不是空腔12的基部之周圍表面16中。例如，由於冷凝產生的液體可能聚集在空腔的基部或從煙彈20的儲器24中洩漏之液體可能進入腔室12之底部。

聚集在此區域中的任何液體可能在煙彈被接納在煙彈座體12中時阻礙相對表面16、26之間發生接觸，從而減小或改變所產生之可聽信號的特徵。藉由設置聚集液體之凹陷部分18，由於接觸表面16之其餘部分保持基本上無液體並且因此根據需要提供敏捷接觸，因此這個問題得以解決。表面可以同樣部分地朝向凹陷部分18向下傾斜以説明液體聚集。

在本發明之替代性實例中，空腔L1的深度可以稍微大於煙彈20的接納部分28之長度。特別地，如圖2所示，煙彈20可以包括吸嘴區域27以及被佈置用於被煙彈座體的空腔12接納之接納部分28。在替代性實例中，接納部分28在延長方向上的長度L2小於空腔之深度L1，使得煙彈26的基部表面與電連接器14接觸但不與空腔12之基部表面16接觸。相反，由於吸嘴部分27直徑較大，因此該吸嘴部分與圍繞空腔12的開口17之邊沿19接觸。因此，在本實例中，相對表面之間的產生可聽信號的接觸在空腔12之邊沿19與煙彈20之相對表面29之間。上述參數同樣適用於本實例，其中，相對接觸表面係空腔12的邊沿19以及在煙彈20的吸嘴27與接納部分24之間連接處之相對邊沿29。

在煙彈60的圖6a和圖6b示出之替代性實例中，圍繞煙彈60之接納部分68設置縱向脊陣列61。特別地，圍繞煙彈60之部分68之圓周設置多個突出脊61，該煙彈被接納在吸入器本體10之空腔12中。縱向脊61被佈置用於與空腔12之內側壁接觸。提供該等脊61減小了煙彈與空腔12之內表面之間發生接觸之表面積。這減小了空腔12的內壁上之冷凝物對煙彈60產生的運動和相應可聽信號之任何有害影響。特別地，此類冷凝物可以產生阻礙效果或防止空氣從煙彈60周圍逸出空腔12，因而產生空氣墊，該空氣墊阻礙相對表面之間發生接觸並且減小所產生之可聽信號之強度。該等脊確保存在通道，空氣可以穿過該等通道逸出，因而允許煙彈60加速至適當速度以在可聽信號中提供所需強度。如圖6b所示，脊可以圍繞煙彈60的接納部分68之圓周設置。替代性地，脊61可以以相應方式設置在空腔之內表面上以實現相同的效果。

煙彈70之另一個替代性實例在圖7中展示。煙彈70與煙彈60相似，但是沒有縱向脊61而具有圓周肋狀物71，該等肋狀物圍繞煙彈70的接納部分78之圓周、在週期性位置處沿縱向長度延伸。該等肋狀物71對於減小煙彈與空腔的內壁之間之表面接觸可以具有相似效果。此外，肋狀物71可以被佈置用於當煙彈藉由磁體13被拉入空腔12時與空腔12的內表面之一部分接觸以產生一系列可聽信號。這可以延長和加強可聽信號以向使用者提供煙彈70已經被接納在空腔12中之更大反饋。可以提供增強可聽信號之另外手段。例如，彈性構件或帶有彈簧的構件可以設置在空腔12之內表面上，該構件在煙彈20被拉入至空腔中時藉由煙彈20上之突出部或肋狀物71移位和釋放。藉由以這種方式裝填和釋放振動構件，可以產生延長且獨特之聲音，從而向使用者提供更令人愉悅的可聽信號以確認煙彈已被接納在保持位置上。 [表 2 ]： 1/3 倍頻帶數據

1:電子煙；裝置 10:吸入器本體 11:電力單元；電源 12:煙彈座體 13:磁體；磁連接元件 14:觸頭 15:電路 16:基部表面 17:開口 18:凹陷部分 19:邊沿 20:可移除煙彈 21:出氣口；進氣口 22:加熱線圈 23:環繞芯吸件 24:儲器 25:觸頭 26:鐵磁基部表面 27:吸嘴部分 28:接納部分 29:相對表面；相對邊沿 40:圖表 41:豎直位置；線 42:水平位置；線 60:煙彈 61:脊 68:接納部分 70:煙彈 71:肋狀物 78:接納部分 L₁:深度 L₂:長度 X:剩餘距離

[圖1]示意性地展示了根據本發明之電子煙。

[圖2]示意性地展示了根據本發明之電子煙，其中，示出了吸入器本體和煙彈之內部部件。

[圖3]示意性地展示了煙彈被部分地接納在煙彈座體中之電子煙。

[圖4]係圖表，示出了當煙彈在豎直位置和水平位置上均被釋放時產生的可聽信號之強度。

[圖5]係吸入器本體的空腔之端視圖。

[圖6a和圖6b]示意性地展示了用於本發明之替代性煙彈。

[圖7]示意性地展示了用於本發明之替代性煙彈。

1:電子煙；裝置

10:吸入器本體

11:電力單元；電源

12:煙彈座體

13:磁體；磁連接元件

14:觸頭

15:電路

16:基部表面

17:開口

19:邊沿

20:可移除煙彈

21:出氣口；進氣口

22:加熱線圈

23:環繞芯吸件

24:儲器

25:觸頭

26:鐵磁基部表面

27:吸嘴部分

28:接納部分

29:相對表面；相對邊沿

L₁:深度

L₂:長度

Claims

一種包括吸入器本體和可移除煙彈之電子煙，該吸入器本體包括：電力單元和煙彈座體，該煙彈座體包括空腔，該空腔被佈置用於將該煙彈接納在該空腔內之保持位置上，其中，在該保持位置上，該煙彈和煙彈座體之相對表面相接觸並且該煙彈電連接至該電力單元；該電子煙進一步包括：磁體，該磁體被佈置用於提供磁力以將該可移除煙彈拉入至該保持位置；其中該煙彈、該煙彈座體以及該磁力被配置為使得，當該煙彈在該空腔內被釋放時，該煙彈在該磁體的力的作用下加速使得當該煙彈被接納在該保持位置上時該等相對表面之間接觸而產生可聽信號。
如申請專利範圍第1項所述之電子煙，其中，該煙彈座體包括磁體並且該煙彈包括鐵磁材料。
如申請專利範圍第1或2項所述之電子煙，其中，該一個或多個磁體提供在4000與10000高斯之間之總通量密度。
如任一前述申請專利範圍所述之電子煙，其中，該磁體施加的磁力以及該煙彈之質量被配置為使得該煙彈在該磁體的力的作用下之加速度係至少12 m/s²。
如任一前述申請專利範圍所述之電子煙，其中，該磁體施加之磁力、該煙彈之質量、以及該煙彈座體的空腔之深度被配置為使得當從該空腔的開口釋放該煙彈時該等相對表面接觸時該煙彈達到至少0.4 m/s、較佳的是至少0.7 m/s之速度。
如任一前述申請專利範圍所述之電子煙，其中，該等相對接觸表面各自具有大於50之布氏硬度值或大於75之硬度洛氏R標度值。
如任一前述申請專利範圍所述之電子煙，其中，該磁體被配置為使得僅當該煙彈被使用者部分地插入該空腔中時該磁力才足以將該煙彈拉入至該保持位置。
如申請專利範圍第7項所述之電子煙，其中，該磁體被配置為僅當該煙彈被使用者插入該空腔的至少10%之深度時才施加足夠的力以將該煙彈拉入至該空腔中。
如任一前述申請專利範圍所述之電子煙，其中，該空腔包括內基部表面，該基部表面具有凹陷部分。
如任一前述申請專利範圍所述之電子煙，其中，該空腔之基部包括電連接器和至少兩個磁體，其中，該等電連接器較佳的是放置在該基部之中央部分中並且該至少兩個磁體較佳的是放置在該等電連接器之相反側上。
如任一前述申請專利範圍所述之電子煙，其中，該空腔包括被佈置用於與該煙彈上的相應電觸頭接觸的電子連接器，其中，該等電子連接器從該空腔的內基部表面突出並且彈性地彈起以便當與該煙彈接觸時可縮回到該內基部表面中。
如任一前述申請專利範圍所述之電子煙，其中，該等相對接觸表面由以下各項提供：圍繞該空腔的開口的邊沿之表面以及該煙彈之相對表面；或該空腔的內基部表面以及該煙彈之相對基部表面。
如任一前述申請專利範圍所述之電子煙，其中，該煙彈和/或煙彈座體被配置為使得當該煙彈被拉入至該保持位置時該煙彈與煙彈座體之間存在一個或多個間隙。
如申請專利範圍第13項所述之電子煙，其中，該煙彈包括沿該煙彈的縱向軸線延伸之肋狀物。
如任一前述申請專利範圍所述之電子煙，包括：質量在2 g與10 g之間的煙彈，該煙彈具有包括鐵磁材料之基部；具有在500與5000高斯之間的總通量密度之一個或多個磁體；插入深度為至少10 mm之空腔；以及包括金屬或硬質塑膠之相對接觸表面。