本發(fā)明涉及一種諸如電子尼古丁輸送系統(tǒng)(例如電子煙)的蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)，特別是涉及一種用于將液體填充到用于這種蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)的管殼(cartridge，煙彈)中的裝置和方法。

背景技術(shù)：

諸如電子煙的蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)通常包含待蒸發(fā)液體(通常是尼古丁)的儲液器。當(dāng)用戶在裝置上吸氣時，激活加熱器以使少量液體蒸發(fā)，從而由用戶吸入。該液體可包含處于溶劑(例如乙醇或水)中的尼古丁，連同甘油或丙二醇以幫助形成氣溶膠，并且該液體還可包括一種或多種額外的氣味。存在許多種已知的電子煙的設(shè)計(jì)，例如參見us2011/0094523和us2014/0144429。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在所附權(quán)利要求書中限定了本公開。

本公開提供一種用于對蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)的管殼自動填充液體的方法和裝置。該方法包括：將可壓縮的基質(zhì)插入填充管；用液體填充泵將液體注入填充管內(nèi)的基質(zhì)中以產(chǎn)生濕基質(zhì)；并且將濕基質(zhì)從填充管推出使該濕基質(zhì)進(jìn)入管殼中。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的電子煙的示意圖(分解圖)。

圖2是圖1的電子煙的本體的主要功能部件的示意圖。

圖3a和圖3b是根據(jù)一種設(shè)計(jì)的電子煙的管殼部分的示意圖；特別地，圖3a和圖3b是兩個在彼此正交的第一平面和第二平面中獲得的截面，其均包括如圖1所示的電子煙的縱向軸線la。

圖4是圖3的電子煙的管殼部分的示意圖，并且示出了在垂直于縱向軸線la的平面中通過管殼部分的截面，在沿著管殼部分的長度的大約一半處獲得該截面。

圖5是與圖3a類似的視圖，但是示出了電子煙的包含鎖緊或夾緊的管殼部分的不同實(shí)現(xiàn)方式。

圖6是舉例說明了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的用于將液體填充到用于電子蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)的管殼中的自動方法的示意圖。

圖7是舉例說明了將泡沫塊插入填充管的示意圖，作為根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的整體方法的一部分。

圖8是舉例說明了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的用于將液體填充到用于電子蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)的管殼中的自動裝置的示意圖。

圖9是舉例說明了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的用于將液體填充到用于電子蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)的管殼中的自動方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

如上所述，本發(fā)明涉及一種蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)，例如電子煙。在以下說明書中使用術(shù)語“電子煙”；然而，此術(shù)語可與蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)互換地使用。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的電子煙10的(不按比例的)示意圖(分解圖)。電子煙包括本體(控制單元)20、管殼30和蒸發(fā)器40。管殼包括內(nèi)腔室，內(nèi)腔室包含儲液器和吸嘴35。儲液器中的液體通常包括適當(dāng)溶劑中的尼古丁，并且可包括其他成分，例如以幫助形成氣溶膠和/或產(chǎn)生額外的味道。

管殼儲液器可包括泡沫基質(zhì)，或者任何其他用于保持液體直到需要將液體輸送至蒸發(fā)器時的結(jié)構(gòu)?？刂茊卧?0包括可再充電電池或電池以對電子煙10提供電力，并且包括用于通?？刂齐娮訜煹碾娐钒?或其他電子器件)。蒸發(fā)器40包括用于使尼古丁蒸發(fā)的加熱器，并且進(jìn)一步包括將少量液體從管殼中的儲液器運(yùn)送至加熱器上或加熱器附近的加熱位置的芯子(wick)或類似裝置。當(dāng)用戶通過吸嘴吸氣時，這導(dǎo)致控制器55接通電池54并對加熱器提供電力。加熱器使經(jīng)由毛細(xì)管作用從管殼流至加熱器的液體經(jīng)由芯子蒸發(fā)。接著，這產(chǎn)生用于由用戶吸入的氣溶膠。

控制單元20和蒸發(fā)器40可彼此拆開，但是當(dāng)裝置10在使用時連接在一起，例如，由螺旋接頭或卡口接頭(在圖1中用41a和21a示意性地指示)連接在一起?？刂茊卧驼舭l(fā)器之間的連接在二者之間提供機(jī)械連接和電連接。當(dāng)使控制單元從蒸發(fā)器分離時，控制單元上的用來連接到蒸發(fā)器的電連接21a也用作用于連接充電裝置(未示出)的插槽。充電裝置的另一端可插入usb插槽以對電子煙的控制單元中的電池再充電。在其他實(shí)現(xiàn)方式中，電子煙可設(shè)置有用于在電連接21a和usb插槽之間進(jìn)行直接連接的纜線。

控制單元設(shè)置有一個或多個用于進(jìn)氣的孔(未在圖1中示出)。這些孔通過控制單元連接到氣道，連接到通過連接器21a提供的氣道。然后，這通過蒸發(fā)器40連接到氣路，并通過管殼30連接到吸嘴35。管殼30和蒸發(fā)器40在使用時由連接器41b和31b(再次在圖1中示意性地示出)附接。如以上說明的，管殼包括容納儲液器的腔室，及吸嘴。當(dāng)用戶通過吸嘴35吸入時，將空氣通過一個或多個進(jìn)氣孔吸入控制單元20。傳感器(例如壓力傳感器)檢測到此氣流(或者產(chǎn)生的壓力變化)，接著這激活加熱器以使液體從管殼蒸發(fā)。氣流從控制單元通過蒸發(fā)器，該氣流在蒸發(fā)器處與蒸汽結(jié)合，然后氣流和(尼古丁)蒸汽的此組合物通過管殼并離開吸嘴35以由用戶吸入。管殼30可從蒸發(fā)器40分離，并且當(dāng)耗盡尼古丁的供應(yīng)時進(jìn)行處理(然后用另一管殼替換)。

電子煙10具有縱向軸線或柱軸，縱向軸線或柱軸沿著電子煙的中心線從管殼30的一端處的吸嘴35延伸至本體部分20的相對端(通常叫做末端)。此縱向軸線在圖1中用標(biāo)記為la的虛線表示。

將理解，通過實(shí)例來提供圖1所示的電子煙10，可采用多種其他實(shí)現(xiàn)方式。例如，在一些實(shí)施例中，可將管殼30和蒸發(fā)器40作為一個單元(通常叫做霧化器(cartomiser，霧化管殼))來提供，并且充電裝置可連接到額外的或另選的電源，例如汽車點(diǎn)煙器。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的圖1的電子煙10的控制單元20的主要功能部件的示意圖。這些部件可安裝在位于控制單元20內(nèi)的電路板上，雖然取決于特殊構(gòu)造，但是在一些實(shí)施例中，一個或多個部件反而可容納在控制單元中以與電路板聯(lián)合操作，但是該一個或多個部件不會物理地安裝在電路板本身上。

控制單元20包括傳感器單元61，其位于通過控制單元20從進(jìn)氣口到出氣口(到蒸發(fā)器)的氣路中或該氣路附近。傳感器單元包括壓力傳感器62和溫度傳感器63(也位于此氣路中或其附近)?？刂茊卧M(jìn)一步包括霍爾效應(yīng)傳感器52、參考電壓發(fā)生器56、小揚(yáng)聲器58，以及用于連接到蒸發(fā)器40或連接到usb充電裝置的電插槽或連接器21a。

微控制器55包括cpu50。cpu50和其他電子部件(例如壓力傳感器62)的操作通常至少部分地由在cpu(或其他部件)上運(yùn)行的軟件程序控制。這種軟件程序可儲存在非易失性存儲器中，例如rom，其可集成在微控制器55本身中，或者作為單獨(dú)的部件提供。cpu可訪問rom以當(dāng)需要時加載并執(zhí)行各個軟件程序。微控制器55還包含合適的通信接口(和控制軟件)，其用于與控制單元10中的其他裝置適當(dāng)?shù)赝ㄐ?，例如壓力傳感?2。

cpu控制揚(yáng)聲器58以產(chǎn)生音頻輸出，從而反映電子煙內(nèi)的條件或狀態(tài)，例如低電量警告?？赏ㄟ^使用不同音高和/或音長的聲調(diào)或嗶嗶聲，和/或通過提供多個這種嗶嗶聲或聲調(diào)，來提供不同的用于發(fā)出不同狀態(tài)或條件的信號的信號。

如上所述，電子煙10提供這樣的氣路，其從進(jìn)氣口通過電子煙，經(jīng)過壓力傳感器62和(蒸發(fā)器中的)加熱器，到達(dá)吸嘴35。因此，當(dāng)用戶在電子煙的吸嘴上吸入時，cpu50基于來自壓力傳感器的信息而檢測到這種吸入。響應(yīng)于這種檢測，cpu從電池或電池54向加熱器供應(yīng)電力，從而加熱器加熱來自芯子的液體并使其蒸發(fā)以由用戶吸入。

圖3a和圖3b以及圖4，是根據(jù)現(xiàn)有設(shè)計(jì)的電子煙10的管殼部分30的示意圖。圖4示出了在垂直于縱向軸線la的平面中通過管殼部分的截面，在沿著管殼部分的長度的大約一半處獲得該截面。圖3a和圖3b是在第一平面和第二平面中獲得的兩個截面，其均包括縱向軸線la。這些第一平面和第二平面彼此正交。為了方便起見，我們將把圖3a所示的第一平面叫做水平面，并且把圖3b所示的第二平面叫做豎直面。然而，將理解，雖然在正常使用中，電子煙10的縱向軸線la大約是水平的，但是用戶通常可以任何旋轉(zhuǎn)角(方位角)將電子煙保持在此縱向軸線周圍。因此，為了便于說明而采用術(shù)語豎直和水平，而不是特別暗示設(shè)定的裝置使用方向。

如圖3a、圖3b和圖4所示，管殼包含兩個主要部分：外殼體200和內(nèi)容器350。外殼體200在垂直于縱向軸線la的平面中具有通常圓形的截面(如可在圖4中看到的)從而形成通常為柱形的管。外殼體分別具有相對的側(cè)壁301a、301b，以及相對的頂壁301c和底壁301d。(將理解，這些壁301a-301d通常只是形成外殼體200的管的不同的、沿圓周隔開的部分)。

對應(yīng)于吸嘴35的位置，外殼體管的一端部分地由端壁39封閉，端壁39與縱向軸線la垂直。在此端壁的中心形成孔，特別是形成內(nèi)管37，內(nèi)管37由內(nèi)壁36限定。此內(nèi)壁36同樣形成通常為柱形的管，與由壁301a-301d形成的外殼體200的主外管平行。然而，此內(nèi)管僅(沿著縱向軸線la)從端壁39的徑向最內(nèi)側(cè)部分向內(nèi)延伸相對短的距離(與外管的長度相比)。

內(nèi)容器350在垂直于縱向軸線la的平面中也具有通常為圓形的截面，從而形成通常為柱形的管。特別地，內(nèi)容器由此限定中心腔360，中心腔360容納待蒸發(fā)液體的儲液器，該液體通常是(溶液中的)尼古丁?？蓪⒋艘后w保持在泡沫基質(zhì)中。

外殼體200的內(nèi)表面可在與口端35相對的一端包括螺紋，以連接而使管殼30附接到蒸發(fā)器部分40(見圖1)。該附接可導(dǎo)致蒸發(fā)器部分上的芯子穿透管殼(例如通過刺穿儲液器上的密封)，從而將液體從儲液器抽到蒸發(fā)器上。(請注意，為了清楚起見，從圖3a和圖3b省略了離吸嘴35最遠(yuǎn)的外殼體200和容器350的端部的細(xì)節(jié)，包括芯子的構(gòu)造等)。

內(nèi)容器350的水平側(cè)壁與外殼體的對應(yīng)側(cè)壁301a、301b鄰接。特別地，在內(nèi)容器350的水平側(cè)壁和外殼體的對應(yīng)側(cè)壁301a、301b之間具有干涉配合，干涉配合用來將內(nèi)容器350保持在外殼體200內(nèi)。此干涉配合的一部分在圖3a中用參考數(shù)字354來表示，并且形成于外殼體200的側(cè)壁301a和內(nèi)容器的對應(yīng)側(cè)壁之間。注意，實(shí)際上在外殼體200上具有小錐度(未在圖3中示出)，以使得能夠模制并支持此干涉配合——即，外殼體稍微向內(nèi)逐漸變細(xì)，以在口端處更窄。

內(nèi)容器350的通常為柱形的管在吸嘴端處由壁370封閉，并且在相對端352處打開。另外，外殼體200的側(cè)壁301a和內(nèi)容器的對應(yīng)側(cè)壁之間的干涉配合通常防止空氣沿著電子煙10流動。因此，雖然內(nèi)容器350在垂直于縱向軸線la的平面中具有通常為圓形的橫截面，但是使此圓形的最頂部變平以允許氣流通過電子煙10。

特別地，內(nèi)容器350的頂壁356由弦部(chord)形成(在圖4的橫截面中)，而不是由弧形成。因此，這在外殼體200的頂壁301c和內(nèi)容器350的頂壁356之間限定氣道355。此氣道355也在圖3b中示出，連同表示從蒸發(fā)器部分40通過吸嘴35流出的氣流的箭頭一起。

內(nèi)容器350的位于吸嘴35附近的端壁370具有凸起358。此凸起在與電子煙10的縱向軸線la平行的方向上延伸，以與外殼體200的端壁39鄰接。該凸起在與電子煙10的縱向軸線la垂直的平面中具有弧形的截面，并且位于內(nèi)容器350的底部，即，與頂壁356相對。在此位置中，凸起358不阻止氣流從氣道355通過吸嘴35流出。

另外，凸起358(在與縱向軸線la平行的方向上)的長度比限定吸嘴管37的內(nèi)壁36的長度大。因此，凸起358用來防止端壁370與吸嘴管37的內(nèi)端鄰接(從而封閉該內(nèi)端)。因此，此構(gòu)造再次幫助確保流過氣道355的空氣然后到達(dá)吸嘴管37，以通過吸嘴35離開。

將理解，僅通過實(shí)例來提供圖3和圖4所示的特殊的內(nèi)容器350，其他實(shí)現(xiàn)方式可能具有不同的特征。例如，可將內(nèi)容器布置為鎖緊或夾緊到外殼體200中(而不是通過干涉配合保持在適當(dāng)?shù)牡胤?，例如圖5所示，外殼體200包括閂鎖(夾緊)機(jī)構(gòu)500。另外，凸起358可具有不同的形狀，或者設(shè)置在外殼體上，或者可將吸嘴設(shè)計(jì)為避免具有這種凸起。進(jìn)一步修改對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說將是顯而易見的。

在一些電子蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)中，將包含尼古丁的液體以液體形式直接保持在管殼中的密封腔室中。例如，圖3a所示的開口352可用薄壁(例如使用金屬箔)封閉，以產(chǎn)生密封腔室。通常，當(dāng)將管殼引入電子蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)時，于是刺穿此腔室，以允許液體從管殼流至蒸發(fā)器40。然而，在設(shè)計(jì)這種裝置時必須小心以避免泄漏，由此而使液體流入不希望的位置-例如可能流入氣流路徑，甚至當(dāng)裝置未使用時。因此，一種另選方法是常見的，特別是對于相對更小的裝置來說，例如，尺寸和形狀與傳統(tǒng)香煙(例如圖1所示)類似的那些。在此方法中，將液體保持在管殼內(nèi)的吸收材料中，例如棉或泡沫。這幫助減小不需要的泄漏的危險。將理解，即使利用這種吸收材料來將液體保持在管殼中，仍可對儲液器腔室提供諸如金屬箔的密封，以在將管殼裝入電子煙之前幫助防止泄漏。

圖1所示的電子煙10，特別是圖3和圖4的內(nèi)容器350，旨在將包含尼古丁的液體保持在聚氨酯泡沫中。此泡沫具有一定疏水性，在裝置的操作過程中，該疏水性可用來幫助將液體從泡沫轉(zhuǎn)移到芯子上，以運(yùn)送至蒸發(fā)器40中的加熱器(如上所述)。該泡沫通常是矩形塊的形式，其具有大約正方形的截面，如在垂直于塊的最長軸線的平面中限定的(可適當(dāng)?shù)厥褂闷渌麢M截面形狀-例如圓形的、橢圓形的、矩形的，等等)。此塊的長度(即，如在與矩形塊的最長軸線平行的方向上測量的)稍微小于內(nèi)容器350的長度(在與la平行的方向上)，從而允許泡沫塊完全包含在內(nèi)容器內(nèi)。塊的橫截面稍微大于內(nèi)容器(其在圖4中描繪)的截面。因此，將泡沫塊稍微在(與la垂直的)橫向方向上壓縮，以安裝在內(nèi)容器350內(nèi)。將理解，泡沫的此壓縮幫助將泡沫保持在內(nèi)容器內(nèi)。

將液體插入泡沫，及將泡沫插入內(nèi)容器350(無論是哪種順序)，都是管殼30的制造過程的重要部分。此過程必須相對直接且劃算，因?yàn)楣軞?0是一次性的(且可替換的)單元，從而基于獨(dú)立的基礎(chǔ)以比電子煙10本身更大的量銷售。而且，明確規(guī)定該過程在填充到管殼中的液體的量方面實(shí)現(xiàn)±1％的填充精度。這確保消費(fèi)者接收管殼中的至少合適的量的液體，但是避免明顯的過量填充(高于標(biāo)稱量)，過量填充將額外增加成本。另外，±1％的公差在管殼有效期等方面也對消費(fèi)者確保更一致且更可靠的體驗(yàn)。

在管殼30的開發(fā)階段中，將用于將液體填充到泡沫中然后將泡沫填充到內(nèi)容器350中的過程作為兩階段手動過程來執(zhí)行。首先，用液體使泡沫塊變濕(浸透)。接下來，使用儀器將每個塊依次插入相應(yīng)的內(nèi)容器350。在此第二階段的過程中，使一定量的液體從泡沫塊流出到儀器上。當(dāng)儀器一開始是干的時，這主要對每批泡沫塊中的第一個泡沫塊是一個問題。對于這批中的后續(xù)的泡沫塊，液體從每個泡沫塊到儀器的轉(zhuǎn)移將與液體從儀器回到泡沫塊中的轉(zhuǎn)移處于大致平衡。在實(shí)踐中，這意味著從每批接收第一個泡沫塊的內(nèi)容器最可能處于公差限制之外，從而必須丟棄。這對整個過程的效率和成本效用具有稍微不利的影響。

調(diào)查了上一組手動操作的各種改進(jìn)，例如將泡沫首先插入內(nèi)容器，然后用液體使其變濕(而不是首先執(zhí)行變濕然后是插入)。這些調(diào)查包括：在變濕之前壓縮泡沫(然后允許泡沫在內(nèi)容器內(nèi)膨脹)，并且使用注射器在內(nèi)容器內(nèi)的不同深度將液體插入泡沫，例如，在內(nèi)容器的底部，或同時在多個不同深度。然而，這些調(diào)查的結(jié)果通常并不令人滿意。在一些情況中，液體容易從內(nèi)容器350溢出。這主要是由于泡沫的疏水性的原因，該疏水性將阻礙變濕。還發(fā)現(xiàn)更難以獲得液體在泡沫中的均勻分布。這種均勻分布是重要的，以確保電子煙的一致操作-即，液體從泡沫到芯子上的基本上均勻的轉(zhuǎn)移速度，從而在用戶操作過程中的一致的蒸發(fā)速度。

如上所述，相信泡沫的疏水性是上述問題后面的重要因素。因此，執(zhí)行進(jìn)一步調(diào)查，以查看泡沫是否可進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚缤ㄟ^蒸汽處理，以減小這些疏水性。雖然實(shí)際上發(fā)現(xiàn)這種處理有助于嘗試避免液體在泡沫中的不均勻的分布，而且避免液體從內(nèi)容器溢出，但是其通常會增加處理時間，從而降低該過程的整體效率和成本效用。

因此，圖6是根據(jù)一些實(shí)施例的用于將液體填充到用于電子蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)的管殼中的自動方法的示意圖。該處理的第一階段包括供應(yīng)或供給矩形泡沫塊610。如上所述，泡沫塊通常由疏水材料制成，例如聚氨酯。將理解，泡沫的矩形塊形狀允許輕松地從更大的泡沫結(jié)構(gòu)(沒有浪費(fèi)地)切除泡沫塊(盡管可適當(dāng)?shù)厥褂闷渌螤?。

在圖6中用箭頭z指示塊的最大(最長)尺寸，并且該尺寸代表泡沫塊的縱向軸線。在已將泡沫塊插入電子煙10的管殼30中之后，使泡沫塊的縱向軸線通常與電子煙10的縱向軸線la對準(zhǔn)(且重合)。垂直于此縱向軸線的平面中的塊的截面形狀大約是正方形的，該截面形狀適合于與電子煙10的縱向軸線垂直的平面中的內(nèi)容器350的通常為圓形的橫截面。如果內(nèi)容器具有不同的截面，例如基本上橢圓形的截面，那么可同樣修改泡沫塊的截面形狀(將和裝置的其他部件一樣，例如以下描述的填充管和活塞)。

用于將液體填充到用于電子蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)的管殼中的裝置包括填充管620。此填充管620包括中空的直管或管道，由此將管的主縱向軸線設(shè)置在豎直方向上。與填充管的縱向軸線垂直的平面中的填充管620的截面形狀大約是圓形的。

在一些實(shí)施例中，通過使填充管豎直定向，將填充管620保持在基本上固定的位置中。填充管620的下側(cè)提供開口端621，可將泡沫塊610插入開口端621。為了支持這種插入，供給泡沫塊610，使得使泡沫塊的縱向軸線與填充管620的縱向軸線對準(zhǔn)且重合，填充管620的開口端621位于泡沫塊610的頂部上方-如圖6的階段2所示。對于圖6的構(gòu)造，由此通過使泡沫塊的主縱向軸線具有豎直定向而供給泡沫塊610。

如圖6所示，泡沫塊610的截面大于填充管620的截面(特別地，大于填充管620內(nèi)的中空通道的內(nèi)徑)。因此，在橫向方向上(即，垂直于泡沫塊的縱向軸線)壓縮泡沫塊610，以制造壓縮的泡沫塊610a-如圖6的階段3所示。在一些實(shí)施例中，此壓縮可由夾鉗(tweezers)或叉架(prongs)(未在圖6中示出)執(zhí)行，其具有多條朝向泡沫塊610的中心縱向軸線會聚以執(zhí)行壓縮的邊(臂)。例如，可能具有2條、3條或4條(或更多條)邊，這些邊具有直的或彎曲的輪廓(當(dāng)在水平面中的截面中看時)。

現(xiàn)在將壓縮的泡沫塊610a經(jīng)由填充管的開口端621插入填充管620，使得泡沫塊完全位于填充管620內(nèi)，但是仍靠近開口端621-如圖6的階段4所示。在此位置中，壓縮的泡沫塊610a試圖相對于中空的填充管620的壁或邊向外膨脹。此壓力在泡沫塊610a和填充管620的內(nèi)壁之間產(chǎn)生摩擦，該摩擦防止泡沫塊從填充管的開口端621掉下。

在一些實(shí)施例中，填充管的內(nèi)壁設(shè)置有有紋理的或粗糙的表面。此紋理增加泡沫塊610a和填充管620的內(nèi)壁之間的有效摩擦，從而將壓縮的泡沫塊610a更牢固地保持在填充管620中。內(nèi)壁的表面的粗糙度值(ra)對于實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性來說很重要。例如，2和5之間的粗糙度值通常產(chǎn)生較好的結(jié)果，而從試驗(yàn)發(fā)生在3和4之間的ra的特殊實(shí)現(xiàn)方式中發(fā)現(xiàn)了特別好的結(jié)果。注意，如果ra過高，那么泡沫可能在離開時被絆住，而如果ra過低，那么泡沫在液體在一開始將液體注入管620的過程中可被轉(zhuǎn)移。

具有多種可用來執(zhí)行將壓縮的泡沫塊610a插入填充管620的方法。例如，在一個實(shí)施例中，用來執(zhí)行壓縮的夾鉗或叉架也可提起壓縮的泡沫塊610，直到該壓縮的泡沫塊位于填充管620的開口端621邊上為止(或者壓縮的泡沫塊610的供給位置可以是這樣的，使得不執(zhí)行壓縮的泡沫塊610a的任何提起而實(shí)現(xiàn)此定位)。然后，可使用致動裝置在壓縮的泡沫塊610a的下側(cè)上向上推動，從而使壓縮的泡沫塊610a向上移動并且離開夾鉗而進(jìn)入填充管620的開口端621。假設(shè)夾鉗的頂部位于足夠靠近填充管620的開口端621的地方，壓縮的泡沫塊610a在夾鉗的頂部和填充管的開口端之間膨脹的可能性很小或者沒有可能性。

在其他實(shí)施例中，夾鉗本身可安裝在填充管內(nèi)，從而用來將壓縮的泡沫塊610a提高到填充管6210中至少一半的地方。在這些實(shí)施例中，當(dāng)收回夾鉗時，必須確保壓縮的泡沫塊610a保留在填充管620內(nèi)。一種這樣做的方式是，在壓縮的泡沫塊610a的底部下方提供一些支撐，即，實(shí)際上是在填充管620的開口端621處，這允許從填充管620收回夾鉗，但是確保將壓縮的泡沫塊610a保持在填充管中。

其他實(shí)現(xiàn)方式也是可能的。例如，可用夾鉗沿著兩條相對的邊壓縮泡沫，同時在另兩條與夾鉗不接觸的邊上是自由的。然后，這兩條“自由的”邊可由填充管的壁壓縮。接下來，允許夾鉗(至少部分地)打開，然后從填充管620收回或縮回夾鉗。這兩條“自由的”邊和填充管620的內(nèi)表面之間的摩擦允許泡沫在縮回夾鉗的過程中留在原處。

該裝置布置成使得泡沫塊610的頂面在插入過程中突出于(延伸越過)夾鉗的開口端(頂端)。這樣做的一個原因是，泡沫然后在夾鉗的頂部周圍集中，這提供額外的阻力以使泡沫在插入過程中停止向下滑回到夾鉗。另外，此集中允許泡沫與活塞630(如下所述)的下側(cè)接觸，從而幫助防止活塞630的下側(cè)表面保持大尺寸液滴，保持大尺寸的液滴可能另外導(dǎo)致分配到不同管殼中的量的更大的變化。

雖然圖6將泡沫塊610的壓縮和將壓縮的泡沫塊610a插入填充管620示出為不同的階段(3和4)，但是在其他實(shí)施例中，壓縮和插入可作為一個組合操作來執(zhí)行。在圖7中舉例說明了此方法，其中，填充管620的底部處的開口端621設(shè)置有向外定向的凸緣625(即，凸緣向外張開)。在此實(shí)現(xiàn)方式中，凸緣部分625的底部足夠大，以能夠容納未壓縮的泡沫塊610(圖7a)。然而，當(dāng)將泡沫塊610進(jìn)一步向上推到填充管620中時，凸緣的直徑變窄，從而將泡沫塊的頂部壓縮到填充管620中(圖7b)。最后，使整個泡沫塊位于填充管620內(nèi)的壓縮形式(圖7c)。

在壓縮的泡沫塊610a已經(jīng)(通過任何合適的機(jī)構(gòu))位于填充管內(nèi)之后，現(xiàn)在對壓縮的泡沫塊提供液體以產(chǎn)生濕泡沫塊610b。對填充過程使用容積式泵(positivedisplacementpump)。特別地，容積式泵具有小的空心部(bore)，使得每個泵循環(huán)提供的液體的量是小體積-例如小于0.1ml。因此，可通過規(guī)定填充設(shè)定泡沫塊將使用的總循環(huán)數(shù)量，來非常精確地控制分配給設(shè)定泡沫塊的液體的總量。還將理解，因?yàn)橥ㄟ^使用已知尺寸的部件移動液體來產(chǎn)生從容積式泵的液體供應(yīng)，所以每個循環(huán)分配的液體的量是一致且可靠的，與移動部件的已知尺寸匹配。因此，這對用于在電子煙管殼30中使用的壓縮的泡沫塊610a產(chǎn)生一致且可靠的填充水平。

在一些實(shí)現(xiàn)方式中，來自容積式泵的供給可從填充管620的頂部向下通過。另選地或另外地，容積式泵可將液體通過填充管的側(cè)面中的小開口而插入壓縮的泡沫塊610a中。通常，將液體注入泡沫塊610a本身(而不是說從上面落在泡沫塊上)。這有助于更好地(更均勻地)吸收壓縮的泡沫塊610a內(nèi)的液體。另外，注入點(diǎn)可位于壓縮的泡沫塊的上半部分中，因?yàn)榇宋恢门c重力結(jié)合再次有助于提供更均勻地將液體吸收到壓縮的泡沫塊610a中。另一種選擇是，在壓縮的泡沫塊中具有多個液體注入點(diǎn)，例如，在離填充管620的開口端621不同的距離處。再一次，這可有助于支持液體更均勻且更可靠地吸收到壓縮的泡沫塊610a中。

用于管殼(例如圖3所示)的內(nèi)容器350現(xiàn)在位于填充管620的開口端621附近，使得內(nèi)容器的縱向軸線與填充管620的縱向軸線對準(zhǔn)且重合。將內(nèi)容器定向?yàn)槭沟帽?70和凸起358指向下方(遠(yuǎn)離填充管620的開口端621)，同時內(nèi)容器350的開口端352指向上方，使得其面向填充管620的開口端621-如圖6的階段6所示。

在一些實(shí)現(xiàn)方式中，將填充管保持在固定位置中，首先泡沫塊610位于管的開口端621下方(按照階段2)，然后內(nèi)容器位于管的開口端621下方(按照階段6)。在其他實(shí)現(xiàn)方式中，移動填充管本身，以相對于泡沫塊610和/或內(nèi)容器350定位管的開口端621。

注意，填充管620可具有比內(nèi)容器350小的截面。然后，這允許內(nèi)容器350稍微升高(和/或填充管620稍微降低)，使得二者之間具有較小的重疊。換句話說，填充管620的底部于是稍微位于內(nèi)容器350內(nèi)。此重疊可幫助確保壓縮的(且濕的)填充塊610b輕松地離開填充管的開口端，而沒有液體損失危險地進(jìn)入內(nèi)容器。然而，該重疊通常足夠小，以在內(nèi)容器350內(nèi)保持容納壓縮的泡沫塊610b(一旦從填充管620內(nèi)噴出)的空間(深度)。其他實(shí)現(xiàn)方式在填充管和內(nèi)容器之間可能沒有任何這種重疊(如在豎直方向上測量的)，盡管填充管的開口端621可能仍然非?？拷鼉?nèi)容器350的開口端352。

還如圖6所示，活塞桿(推桿)630位于填充管內(nèi)。將此活塞桿向下推動通過填充管620，以使?jié)衽菽瓑K610b從填充管的開口端621排出，使?jié)衽菽瓑K進(jìn)入內(nèi)容器350。注意，此排出過程也可幫助在泡沫塊中更均勻地分配液體。

通常，活塞桿630的運(yùn)動足以將濕泡沫塊610b一直驅(qū)動到內(nèi)容器350中，使得濕泡沫塊610b的底部定位在內(nèi)容器的端壁370上-如圖6的階段7a所示。為此，向下致動活塞桿630，使得活塞桿的下端至少接近填充管620的開口端621。實(shí)際上，活塞桿630可在這點(diǎn)稍微從填充管620的開口端621伸出。

在一些實(shí)施例中，對活塞桿630提供雙擊(double-hit)作用。換句話說，在用活塞桿630一開始推動以將濕泡沫塊610b排入內(nèi)容器350中之后，將活塞桿短暫地且快速地部分縮回，然后在活塞桿630最后從內(nèi)容器收回之前，是另一個短暫的且快速的向下行程。此雙擊作用可有助于提供活塞桿630與濕泡沫塊的清楚的分離，和新插入內(nèi)容器350中一樣，并且將泡沫塊更一致地定形且布置在內(nèi)容器350內(nèi)。

在其他實(shí)施例中，活塞桿630和填充管620可提供不同的從填充管620排出濕泡沫塊610b的方式。例如，一種可能性將是：填充管和活塞桿從圖6的階段6所示的位置開始，然后共同降低到內(nèi)容器中，假設(shè)內(nèi)容器的截面大于填充管的截面(或者另選地，可在填充管620的外部提升內(nèi)容器350)。一旦濕泡沫塊610b大約處于內(nèi)容器內(nèi)的正確位置中，便可向上縮回填充管，同時活塞桿630的位置保持穩(wěn)定-從而達(dá)到圖6的階段6所示的構(gòu)造。

無論使用哪種方法將濕泡沫塊610b從填充管620排出，該處理都達(dá)到圖6的階段7b所示的情況，由此已經(jīng)完成將濕泡沫塊610b插入內(nèi)容器350?，F(xiàn)在可移除內(nèi)容器以進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪M(jìn)一步處理，例如裝配在管殼30中，裝配在霧化器中，或裝配在任何其他這種部件中。

圖8是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的用于將液體自動填充到用于電子蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)的管殼30中的裝置800的示意圖。此裝置包括如之前描述的布置在豎直構(gòu)造中的填充管或管道620。使活塞桿或推桿630位于填充管620的頂部中，同時填充管的底部具有開口端。該裝置具有用于將泡沫塊610依次供給到填充管的開口端621下方的位置(用箭頭850表示)的機(jī)構(gòu)。裝置800進(jìn)一步包括用于將泡沫塊610壓縮并提升到填充管中的機(jī)構(gòu)(按照圖6的階段4)。

將容積式泵810設(shè)置為裝置800的一部分，以將精確控制的量的液體通過填充管中的側(cè)開口分配到填充管620中的泡沫塊中。當(dāng)已經(jīng)完成此填充操作時(或者當(dāng)其正在進(jìn)行時)，將用于管殼的內(nèi)容器供給至位置850。然后激活活塞桿以將濕泡沫塊610從填充管排出，使其進(jìn)入內(nèi)容器350。

因此，裝置800提供自動的、高容量的用于填充電子煙管殼的機(jī)構(gòu)(包括霧化器等)。該裝置可在半自動間歇模式、全自動間歇模式或全自動連續(xù)模式中操作。裝置800的典型實(shí)現(xiàn)方式支持每分鐘填充5-300個膠囊的范圍內(nèi)的運(yùn)行速度。

該裝置支持以每個管殼具有非常一致的液體填充水平而使泡沫塊610完全變濕-按重量計(jì)算通常大于99％的精度。自動處理還帶來超過現(xiàn)有的手動過程的額外的好處。例如，具有更小的人為污染電子煙管殼的危險，或者更小的不希望將人工操作員暴露于電子煙液體的危險。而且，精確且可靠的自動填充處理可導(dǎo)致節(jié)約成本，及更一致的(從而通常改進(jìn)的)用戶體驗(yàn)。

圖9的流程圖提供了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的用液體填充用于電子蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)的管殼的自動方法的流程圖。在此上下文中，應(yīng)將管殼理解為包括任何接收并包含用于蒸發(fā)的液體的電子蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)的單元，例如如圖1所示的管殼30、霧化器，或者任何將在這種裝置中提供的腔室或液體容器，例如圖3的內(nèi)容器350。待填充液體通常包括結(jié)合其他成分的尼古丁，例如溶劑，一種或多種香料，和/或幫助在蒸發(fā)過程中形成氣溶膠的成分。然而，該方法不限于包含尼古丁的液體，而是適用于任何這種用于在電子蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)(例如電子煙)中使用的液體。

圖9所示的方法包括，將泡沫塊插入填充管中(操作910)，例如使用夾鉗或推桿。泡沫由疏水材料形成，例如聚氨酯。填充管可具有粗糙的或有紋理的內(nèi)表面，以幫助將泡沫保持在填充管內(nèi)。該方法進(jìn)一步包括，使用容積式泵將液體注入填充管內(nèi)的泡沫塊中以產(chǎn)生濕泡沫塊。容積式泵可設(shè)置有小的空心部(每循環(huán)抽出的量)，以對每個泡沫塊提供精確且一致的量的液體填充。該方法進(jìn)一步包括，將濕泡沫塊從填充管推出進(jìn)入管殼，例如使用活塞桿。泡沫塊的此排出可包括用活塞桿雙擊泡沫塊，以在將泡沫塊放在容器內(nèi)時提供改進(jìn)的一致性。

圖9所示的方法支持自動且一致地、填充速度非常精確地將液體填充到每個管殼的泡沫塊中。因此，這種方法可有助于制造一組多個充滿保持在泡沫塊中的液體的管殼，以在蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)中使用，其中，每個管殼包含相同量的液體，在±1％的公差內(nèi)(例如可將該公差定義為表示2σ、2.5σ或3σ，其中，σ代表該組/樣本或全部管殼上的液體量的標(biāo)準(zhǔn)偏差)。

技術(shù)人員將認(rèn)識到各種上述實(shí)現(xiàn)方式的許多可能的變化。僅通過實(shí)例，而不是使用容積式泵，可使用一些其他形式的液體填充泵以提供一致的量的液體來填充管殼，例如注射泵。另外，不使用泡沫塊將液體保持在管殼中，而是可使用一些其他合適的可壓縮基質(zhì)。

為了解決各種問題并使技術(shù)前進(jìn)，本發(fā)明通過例證示出了多種實(shí)施例，在這些實(shí)施例中可實(shí)踐所要求的發(fā)明。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征僅是這些實(shí)施例的代表性樣本，并不是徹底的和/或排他的。其僅用來幫助理解并教導(dǎo)所要求的發(fā)明。將理解，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)、實(shí)施例、實(shí)例、功能、特征、結(jié)構(gòu)和/或其他方面并不被認(rèn)為是對如由權(quán)利要求書定義的本發(fā)明的限制，或是對與權(quán)利要求書等價的內(nèi)容的限制，并且，在不背離權(quán)利要求書的范圍的情況下，可利用其他實(shí)施例并可進(jìn)行修改。多種實(shí)施例可適當(dāng)?shù)匕ǔ吮疚木唧w描述的那些以外的所公開的元件、部件、特征、零件、步驟、方式等的各種組合，由這些組合組成，或者本質(zhì)上由這些組合組成。本發(fā)明可包括其他目前未要求但是可能在未來要求的發(fā)明。