本發(fā)明涉及一種用于電子吸煙裝置的膠囊以及包括電子吸煙裝置和這種膠囊的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

例如，設(shè)計(jì)作為電子煙的電子吸煙裝置一般包括容納電源(通常是可充電電池)的細(xì)長外殼、適于將從安裝在電子煙上的膠囊供應(yīng)的液體霧化的可電激活的霧化器以及控制電子元件(例如，按鈕或感測使用者的抽吸的傳感器形式的開關(guān))和相關(guān)電路。開關(guān)的致動(dòng)(例如通過按壓按鈕或在煙嘴處檢測到使用者的抽吸時(shí))使得霧化器中的加熱器通電一定時(shí)間，從而將霧化器區(qū)域內(nèi)的液體霧化。這里和下文中，霧化器的動(dòng)作稱為“霧化”，相關(guān)的產(chǎn)物稱為“煙霧”，不論組成如何，可能含有氣體和煙成分。

EP 2 443 946 Al公開了一種電子煙和含有將要被霧化器霧化的液體的膠囊。膠囊包括一端由可刺穿膜密封的殼體。為了將膠囊安裝到電子煙上，將膠囊插入軟套管煙嘴中且與容納霧化器的管子的端部連接。當(dāng)安裝時(shí)，設(shè)置在金屬導(dǎo)芯的端部的尖狀物刺穿膜，然后膠囊的液體由導(dǎo)芯引導(dǎo)至霧化器。當(dāng)霧化器被激活時(shí)，產(chǎn)生煙霧，然后煙霧穿過設(shè)置在膠囊的外表面上的一些通道，從而到達(dá)可以經(jīng)由煙嘴由使用者吸入的端部開口。

如果膠囊內(nèi)所含的液體要從膠囊中流出，那么需要進(jìn)行環(huán)境空氣和液體的交換。這意味著，隨著液體離開膠囊，空氣不得不進(jìn)入膠囊以避免形成會阻止液體流動(dòng)的真空。通常，膠囊包括由塑料材料制成的注射成型的殼體。液體的配方規(guī)定了如液體的粘度以及內(nèi)聚力和相對于殼體的粘附力等參數(shù)。取決于這些參數(shù)，如果氣泡不能移走液體且沒有額外的空氣進(jìn)入膠囊，那么由于所產(chǎn)生的壓力條件，液體從膠囊的流出可能會停止。在這種情況下，例如，需要通過搖動(dòng)等外力來使系統(tǒng)恢復(fù)原狀，這對使用者來說一般是不方便的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于電子吸煙裝置的膠囊，其可靠地輸送液體而不會出現(xiàn)由于與空氣交換相關(guān)的問題所導(dǎo)致的流動(dòng)中斷。

這個(gè)目的由權(quán)利要求1中限定的用于電子吸煙裝置的膠囊來實(shí)現(xiàn)。權(quán)利要求14涉及一種包括相關(guān)的膠囊和電子吸煙裝置的系統(tǒng)。從屬權(quán)利要求中限定了本發(fā)明的有利變體。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的膠囊適用于電子吸煙裝置并且包括殼體。所述殼體包括限定用于容納液體的空腔的側(cè)壁。所述空腔一端的開口端由可刺穿膜封閉。當(dāng)所述膜被刺穿時(shí)，所述殼體的這個(gè)開口端充當(dāng)容納在所述殼體內(nèi)的液體可以通過其從空腔離開的接入口。

根據(jù)本發(fā)明，限定所述空腔的所述側(cè)壁的內(nèi)表面上設(shè)有至少一個(gè)槽。

優(yōu)選地，所述膠囊具有縱軸，其中所述至少一個(gè)槽一般在所述側(cè)壁的至少部分長度內(nèi)在縱向方向上延伸。

由于膠囊的殼體的內(nèi)表面不光滑，即，其中在殼體的內(nèi)表面中設(shè)有一個(gè)以上的槽，所以殼體的內(nèi)表面的表面積增大了。于是，槽和殼體的尺寸和構(gòu)造可以是這樣的，即，使得容納在殼體內(nèi)的高粘度液體不潤濕殼體的內(nèi)表面且不填充槽。以這種方式，所述槽用于形成一種基本上沒有液體的空氣通道，從而促進(jìn)膠囊的空氣流通以及液體和空氣的交換。這改善了液體流動(dòng)并且有助于連續(xù)的液體供應(yīng)。進(jìn)一步改善的空氣流通減小了容納在膠囊中的液體的很大一部分由于與液體/空氣交換相關(guān)的問題而留在膠囊中的可能性。

至少一個(gè)槽的配置有許多可能性。如上面已經(jīng)提到的，縱向配置的槽可以以有利的方式將空氣從接入口引導(dǎo)至膠囊的內(nèi)部。一般的例子是多于一個(gè)的槽對稱配置。通常，槽的數(shù)量、長度、寬度、深度和形狀可以改變。優(yōu)選地，設(shè)置有至少三個(gè)槽。所述槽的截面形狀的例子是三角形、四邊形或大致半圓形。槽的截面形狀可以沿著槽的長度變化。槽的尖銳邊緣可以是有利的，因?yàn)樵谀欠N情況下，未潤濕殼體的內(nèi)表面的液體趨向于以更加明顯的方式被攔在槽的區(qū)域之外。取決于殼體的材料和容納在殼體中的液體的性質(zhì)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以以適宜的方式來設(shè)計(jì)設(shè)置在內(nèi)表面中的槽。

當(dāng)通過注射成型來制造膠囊的殼體時(shí)，槽可以由專用形成的模具芯來提供。

槽的效果將取決于殼體的材料和容納在膠囊中的液體的性質(zhì)。在本發(fā)明有利的實(shí)施方案中，所述殼體包含疏水性材料(例如，聚烯烴或PTFE，優(yōu)選聚丙烯)。液體包含用于產(chǎn)生煙霧的液體。通常，這種用于產(chǎn)生煙霧的液體是親水性的。它們可以包含諸如水和多元醇(特別是丙三醇和/或丙二醇)等成分。通常，液體含有0％～20％(更優(yōu)選0％～10％，最優(yōu)選2％～7％)的水和多元醇(例如，丙三醇(優(yōu)選0％～70％，更優(yōu)選10％～50％，最優(yōu)選15％～25％)和/或丙二醇(優(yōu)選50％～95％，更優(yōu)選60％～90％，最優(yōu)選70％～80％))。所有的百分比都按重量計(jì)，與液體的總重量有關(guān)。

從多元醇的氫鍵產(chǎn)生的內(nèi)聚力比與聚丙烯的疏水性甲基之間的粘附力(例如，范德華力)更強(qiáng)。因此，對應(yīng)的液體/固體表面張力產(chǎn)生顯著的液體曲率，而不是潤濕殼體表面。換句話說，在槽附近，液體不會趨向于進(jìn)入槽，從而使得槽能夠在膠囊內(nèi)提供空氣通道。

通常，所述液體的粘度為20mm²/s～200mm²/s，優(yōu)選為40mm²/s～100mm²/s，最優(yōu)選為55mm²/s～75mm²/s。

所述膠囊的殼體可以包括在其外表面上并沿著其至少部分外周的臺階，所述臺階由在所述臺階兩側(cè)不同的所述殼體的截面形狀形成。當(dāng)將膠囊插入設(shè)置在電子吸煙裝置上用于安裝膠囊的接口中時(shí)，這種臺階可以充當(dāng)止動(dòng)件。

根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)包括如前面所說明的膠囊和電子吸煙裝置。所述電子吸煙裝置包括外殼、電源(該術(shù)語還涵蓋用于容納和/或連接如電池或可充電電池等電源的裝置)、適于將從所述膠囊供應(yīng)的液體霧化的可電加熱的霧化器、適于將所述膠囊安裝在所述電子吸煙裝置上的接口以及控制電子元件。

在系統(tǒng)有利的實(shí)施方案中，膠囊的開口端由可刺穿膜密封，并且所述電子吸煙裝置包括導(dǎo)芯狀傳導(dǎo)元件，所述導(dǎo)芯狀傳導(dǎo)元件具有設(shè)有刺穿用尖端的自由端。所述導(dǎo)芯狀傳導(dǎo)元件適于在所述膠囊的膜被所述刺穿用尖端刺穿之后，將來自所述膠囊的液體流動(dòng)引導(dǎo)至所述霧化器，用來與空氣進(jìn)行交換。由于如上所述的膠囊的設(shè)計(jì)，空氣可以進(jìn)入膠囊的內(nèi)部，并且與經(jīng)由導(dǎo)芯狀傳導(dǎo)元件從膠囊傳輸?shù)届F化器的液體進(jìn)行交換。由于進(jìn)入膠囊中的空氣使膠囊內(nèi)部的壓力均衡，所以保持了液體的連續(xù)流動(dòng)(主要通過霧化器的條件來驅(qū)動(dòng)，該條件相應(yīng)地由使用者的需求決定)。通常，抽吸檢測器感測使用者在電子煙的煙嘴處吸入時(shí)所形成的真空，這使得控制電子元件激活霧化器的加熱器，從而將霧化器區(qū)域內(nèi)的液體霧化。以這種方式形成的煙霧被使用者吸入，然后使得新鮮的液體從膠囊流到霧化器中。

例如，電子吸煙裝置可以像如EP 2 443 946Al或WO 2013/113174Al中所描述的常規(guī)電子吸煙裝置那樣來設(shè)計(jì)。

附圖說明

在下文中，通過實(shí)施方案進(jìn)一步說明了本發(fā)明。在附圖中，

圖1是根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)的實(shí)施方案的示意性縱斷面圖，其示出了電子吸煙裝置和安裝在其中的膠囊的一部分，

圖2是膠囊的示意性縱斷面圖，

圖3是膠囊的殼體的示意性縱視圖，

圖4是從殼體的開口端看到的殼體的端視圖，和

圖5是殼體的三維視圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出了電子吸煙裝置的實(shí)施方案的示意性縱斷面圖。由附圖標(biāo)記1表示的電子吸煙裝置包括外殼，在本實(shí)施方案中，外殼包括稱為霧化器部2的部分和稱為電池部3的部分的兩個(gè)部分。與霧化器部2連接的端蓋4包圍含有液體的膠囊6。膠囊6(將通過圖2～5更詳細(xì)地說明)通過遠(yuǎn)離吸煙裝置1的霧化器部2延伸的圓筒狀管子8保持在適當(dāng)位置。

外殼的電池部3未詳細(xì)示出。它容納作為電源的可充電電池和用于控制電子吸煙裝置1的控制電子元件，控制電子元件包括抽吸傳感器，該抽吸傳感器檢測使用者在端蓋4處的吸入，這使得控制電子元件關(guān)閉電子電路，從而將電流供給到配置在外殼的霧化器部2中的可加熱的霧化器。為了提供機(jī)械支撐和電接觸，陰螺紋10和與其隔離開的桿12配置在圖1所示的電池部3的端部區(qū)域中。陰螺紋10與電池的接地端連接，桿12與控制電子元件連接，該控制電子元件充當(dāng)需要時(shí)(即，當(dāng)檢測到抽吸時(shí))向桿12供電的開關(guān)。

外殼的霧化器部2的端部包括用于提供與接地端的連接的陽螺紋14和當(dāng)將陽螺紋14旋進(jìn)陰螺紋10中時(shí)抵住桿12的另一個(gè)桿16，參照圖1。

在本實(shí)施方案中，霧化器包括由陶瓷制成的圓柱狀支撐件20，其保持住由不銹鋼制成的支架22。支撐件20和支架22被配置的金屬絲(例如，充當(dāng)導(dǎo)芯24的鎳絲結(jié)構(gòu))包圍。例如，支撐件20的內(nèi)部空間和導(dǎo)芯材料可以通過由鎳鉻合金制成的加熱絲26來加熱。

膠囊6包括具有由可刺穿膜34密封的開口端32和封閉端36的殼體30。在本實(shí)施方案中，殼體30和殼體30的封閉端36通過由聚丙烯材料注射成型形成為單件。膜34包括熱密封到殼體30上的鋁膜。在本實(shí)施方案中，形成煙霧的液體(參見下文)容納在由殼體30和可刺穿膜34封閉的空腔內(nèi)，并且在空腔中不含有用于吸收液體的如棉花等海綿狀材料的情況下，液體在空腔內(nèi)自由流動(dòng)。

當(dāng)將殼體30插入管子8中時(shí)，安裝在支架22端部的刺穿用的尖狀物(在圖中未示出)刺穿膜34，并且導(dǎo)芯24進(jìn)入膠囊6的內(nèi)部。當(dāng)導(dǎo)芯24進(jìn)入膠囊6的內(nèi)部時(shí)，膠囊6中所含的液體通過毛細(xì)作用從膠囊6內(nèi)導(dǎo)出并供應(yīng)到霧化器，在那里將其分布在繞著支撐件20的導(dǎo)芯材料中。以這種方式，液體能夠容易通過加熱絲26加熱，以被霧化并形成煙霧。

在本實(shí)施方案中，參照圖2中所示的示意性縱斷面圖，膠囊6的殼體30由三部分構(gòu)成，即，包括殼體30的封閉端36的端部40、中央部42和鄰近殼體30的開口端32的圓筒部44。

在其端部40中，本實(shí)施方案中的殼體30具有三角形截面形狀(垂直于其縱軸)。在殼體30的中央部42中，截面形狀也大致呈三角形，但是與端部40的截面有點(diǎn)不同。以這種方式，在端部40與中央部42相接的區(qū)域中形成有一些臺階46。這些臺階46用作止動(dòng)件，當(dāng)將膠囊6插入管子8中時(shí)這些臺階緊靠在管子8的端面上，參照圖1。在圖1的示意性圖示中，沒有正確顯示出膠囊6的三角形對稱。然而，這種對稱性從圖4中可以很明顯地看出。

圖3示出了殼體30的示意性縱視圖。殼體30包括側(cè)壁50和在封閉端36處的端壁51。圖3還顯示出了側(cè)壁50的部分內(nèi)表面(由52標(biāo)示)。內(nèi)表面52設(shè)有縱向延伸的槽54。如圖4和圖5所示，槽54(在本實(shí)施方案中，總共六個(gè))對稱地配置并且具有大致三角形截面形狀。在殼體30的端壁51處，槽54通過一般環(huán)形的槽56(也具有大致三角形截面形狀)相互連接。槽54沒有一直延伸到殼體30的開口端32，從而在此區(qū)域中留下平滑區(qū)域58。

在本實(shí)施方案中，殼體30的外部長度為約23mm。外部長度的優(yōu)選值為20mm～26mm或22mm～24mm。殼體30的內(nèi)徑為約3.4mm或略小；它可以有所變化。內(nèi)徑的優(yōu)選值為2.5mm～4.0mm或3.0mm～3.5mm。殼體30的側(cè)壁50的厚度是不恒定的，并且在0.8mm～1.6mm之間變化。側(cè)壁的厚度的優(yōu)選值為0.5mm～2.0mm。端壁51的厚度與側(cè)壁50的厚度相當(dāng)。一般地，殼體30的其他尺寸也是可以想到的。

此外，在本實(shí)施方案中，槽54的長度為10mm～15mm，深度(相對于側(cè)壁50垂直測量的)為0.2mm～0.5mm，以及寬度為0.3mm～0.5mm。因此，槽54在殼體30的內(nèi)部長度的約40％～80％內(nèi)延伸。槽54的深度和寬度可以沿著給定槽54的長度變化。一般地，槽54的其他尺寸也是可以想到的。

在本實(shí)施方案中，膠囊6中的液體含有2％～7％的水、15％～25％的丙三醇和70％～80％的丙二醇。百分比按重量計(jì)，與液體的總重量有關(guān)。也可以含有如香料等其他成分。例如，液體的粘度為55mm²/s～75mm²/s。這種液體為親水性的并且具有相當(dāng)高的粘度。

如已經(jīng)提到的，在該實(shí)施方案中，殼體30由疏水性的聚丙烯材料制成。因此，膠囊6中的親水性液體不會潤濕側(cè)壁50的內(nèi)表面52。對應(yīng)的液體/固體表面張力在槽54、56附近產(chǎn)生顯著的液體曲率，使得液體一般不會填滿槽54、56。在膜34被刺破之后，當(dāng)通過導(dǎo)芯24將液體從膠囊6導(dǎo)出時(shí)，槽充當(dāng)分配膠囊6內(nèi)的空氣和促進(jìn)卸壓的空氣通道。

在此實(shí)施方案中，槽54、56未延伸到鄰近刺穿的膜34的平滑區(qū)域58中。由于平滑區(qū)域鄰近刺穿的膜34，所以空氣進(jìn)入膠囊6的這個(gè)部分是比較容易的，從而平滑區(qū)域58中沒有槽不是關(guān)鍵的，因此槽54、56沒有必要延伸到這個(gè)區(qū)域中。由于由槽54、56形成的空氣通道提供的卸壓，而極大地促進(jìn)了液體從膠囊6通暢和連續(xù)的流出。

當(dāng)使用電子吸煙裝置1時(shí)，消費(fèi)者(使用者)將端蓋4從外殼的霧化器部2移除，并且將新鮮的膠囊6插入到管子8中，使得安裝在支架22上的尖狀物刺穿膜34。在這種狀態(tài)下，膠囊6通過支架22(包括導(dǎo)芯24的材料)和剩下的膜34之間的摩擦力固定。然后，導(dǎo)芯24將膠囊6的液體內(nèi)容物分配到霧化器的區(qū)域中，從而當(dāng)控制電子元件致動(dòng)加熱絲26時(shí)，液體內(nèi)容物可以被霧化。與管子8的圓形截面相比，膠囊6的三角形截面確保了在殼體30的中央部42和管子8的內(nèi)表面之間提供一些自由空間。參照圖1，由于端蓋4不接觸膠囊6，所以在端蓋4內(nèi)設(shè)置有另一個(gè)自由空間64。因此，當(dāng)導(dǎo)芯24內(nèi)的液體被霧化器霧化并產(chǎn)生煙霧時(shí)，煙霧可以被在端蓋4處吮吸的使用者吸入。

在它的端部區(qū)域中，端蓋4被設(shè)計(jì)為具有吸入孔(未在圖1中示出)的煙嘴70。上述抽吸檢測器感測消費(fèi)者在該吸入孔的吸入，這啟動(dòng)前述加熱步驟。端蓋4包括與設(shè)置在外殼的霧化器部2上的凹部74配合的彈性突起72，其以可拆卸的方式保持端蓋4。當(dāng)膠囊6是空的時(shí)，消費(fèi)者可以卸下端蓋4，并將膠囊6從管子8上移除。