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用于再填充装置的贮存器、用于再填充气溶胶供应系统的制品的装置和方法、用于流体分配的喷嘴以及用于电子气溶胶供应系统的可再填充制品

文献发布时间:2024-04-29 00:47:01


用于再填充装置的贮存器、用于再填充气溶胶供应系统的制品的装置和方法、用于流体分配的喷嘴以及用于电子气溶胶供应系统的可再填充制品

技术领域

本公开涉及一种用于再填充装置的贮存器、一种用于再填充气溶胶供应系统的制品的装置和方法、一种用于流体分配的喷嘴以及一种用于电子气溶胶供应系统的可再填充制品。

背景技术

通常构造为所谓的电子香烟的电子气溶胶供应系统可具有其中系统的所有元件都在共用的壳体中的整体形式或者可具有其中元件分布在两个或更多个壳体之中的多部件形式,该两个或更多个壳体可联接在一起以形成系统。后一种形式的常见实施例是包括装置和制品的双部件系统。该装置通常包含用于系统的电源(例如电池)以及用于操作元件以便生成气溶胶的控制电子器件。在术语上也被称为包括烟弹、雾化器、消耗品和清洁剂的制品通常包含储存容积部或区域加上气溶胶生成器,其中储存容积部或区域用于容纳供应的可气溶胶化材料,气溶胶从该可气溶胶化材料生成,气溶胶生成器例如为可操作以使可气溶胶化材料蒸发的加热器。类似的三部件系统可以包括附接到制品的单独嘴件。在许多设计中,制品设计成一次性的,随着当可气溶胶化材料已经被消耗时,其将从装置脱离并被丢弃。用户获得由制造商已经用可气溶胶化材料预填充的新制品,并且将其附接到装置以供使用。相反,装置旨在与多个连续制品一起使用,具有对电池再充电以允许延长操作的能力。

虽然可以被称为消耗品的一次性制品对用户来说是方便的,但是其可能被认为是对自然资源的浪费,并且因此对环境有害。因此,已知一种制品的替代设计,其构造为由用户用可气溶胶化材料再填充。这减少了浪费,并且可为用户降低电子香烟使用的成本。可气溶胶化材料可以设置在瓶子中,例如,用户经由制品上的再填充孔口从该瓶子挤压一定量的材料或将一定量的材料滴入到制品中。然而,由于制品较小并且所涉及的材料的体积通常较小,所以再填充的动作可能是笨拙且不方便的。瓶子和制品之间的接合处的对准可能是困难的,不精确会导致材料的溢出。这不仅是浪费的,而且可能是危险的。可气溶胶化材料通常包含液体尼古丁,如果其与皮肤接触,可能是有毒的。

因此,已经提出了再填充单元或装置,其构造为接收可气溶胶化材料的瓶子或其他贮存器以及可再填充烟弹,并且使从前者向后者的材料传送自动化。因此,对这种再填充装置的替代的、改进的或增强的特征和设计令人关注。

发明内容

根据本文所述的一些实施方式的第一方面,提供了一种用于在再填充装置中使用的贮存器,该贮存器包括:流体储存容积部,由一个或多个侧壁和端壁界定;出口孔口,在端壁中或端壁附近,构造为形成流体导管或与流体导管接合,该流体导管可与气溶胶供应系统的制品的入口孔口接合,以当贮存器和制品安装在再填充装置中时提供从流体储存容积部到制品中的储存区域的流体流动路径;以及可移动壁,与端壁相对设置以封闭流体储存容积部,可移动壁构造为朝向端壁滑动,并且可与再填充装置的推动元件接合,该推动元件可操作以朝向端壁推动可移动壁,以便减小流体储存容积部的容量,使得流体储存容积部中的流体通过出口孔口移动到流体流动路径,以便填充制品的储存区域。

根据本文所述的一些实施方式的第二方面,提供了一种再填充装置,该再填充装置构造为用来自贮存器的气溶胶生成材料再填充接收在再填充装置中的气溶胶供应系统的制品,再填充装置包括根据第一方面的贮存器。

根据本文所述的一些实施方式的第三方面,提供了一种用流体再填充储存区域的方法,该方法包括将流体从根据第一方面的贮存器分配到储存区域中。

根据本文所述的一些实施方式的第四方面,提供了一种用于从贮存器再填充制品的再填充装置,该再填充装置包括:贮存器接口,用于接收容纳流体的贮存器,该贮存器具有可移动壁,该可移动壁构造为可向内推动以减小贮存器的容量并且将贮存器中的流体移出贮存器的出口孔口;制品接口,用于接收具有用于流体的储存区域的气溶胶供应系统的制品,使得在贮存器的出口孔口和制品的储存区域之间形成流体流动路径;电机;柱塞,构造为由电机驱动以提供线性运动,该线性运动包括柱塞从回缩位置推进以接合所接收的贮存器的可移动壁并且向内推动该可移动壁,该线性运动还包括柱塞远离可移动壁的回缩;以及控制器,其构造为控制电机以驱动柱塞。

根据本文所述的一些实施方式的第五方面,提供了一种从贮存器再填充制品的方法,该方法包括:在贮存器的出口孔口和制品的入口孔口之间形成流体流动路径,其中,贮存器具有可移动壁,该可移动壁构造为可向内推动以减小贮存器的容量并将流体移出出口孔口,并且该制品是具有与入口孔口流体连通的储存区域的蒸气供应系统的制品;以及控制电机驱动的柱塞以向内推动贮存器的可移动壁,从而使流体从出口孔口流出,沿着流体流动路径并进入入口孔口,以便用来自贮存器的流体填充制品的储存区域。

根据本文所述的一些实施方式的第六方面,提供了一种套件,该套件包括:根据第四方面的再填充装置;以及气溶胶供应系统,该气溶胶供应系统包括具有用于气溶胶生成材料的储存区域的制品以及制品可联接到其以形成气溶胶供应系统的装置,其中,制品构造为接收在再填充装置的制品接口中。

根据本文所述的一些实施方式的第七方面,提供了一种用于分配流体的喷嘴,该喷嘴包括:管状的外壁,在近端和远端之间延伸并包围喷嘴容积部;内壁,将喷嘴容积部分成用于流体从近端流到远端的流体通道以及用于空气从远端朝向近端流动的通气通道;内壁和外壁构造为使得在远端处流体通道延伸超过通气通道。

根据本文所述的一些实施方式的第八方面,提供了一种用于储存流体的贮存器,该贮存器包括根据第七方面的用于从贮存器分配流体的喷嘴。

根据本文所述的一些实施方式的第九方面,提供了一种再填充装置,该再填充装置构造为用来自贮存器的气溶胶生成材料再填充接收在再填充装置中的气溶胶供应系统的制品,再填充装置包括根据第八方面的贮存器。

根据本文所述的一些实施方式的第十方面,提供了一种用于分配流体的喷嘴,该喷嘴包括:管状内壁,限定用于使流体从喷嘴的第一端流到第二端的流体通道;以及管状外壁,包围内壁并限定用于空气从喷嘴的第二端朝向第一端流动的通气通道,该通气通道由外壁的内表面和内壁的外表面限定;其中,内壁偏心地位于外壁内。

根据本文所述的一些实施方式的第十一方面,提供了一种用于储存流体的贮存器,该贮存器包括根据第十方面的用于从贮存器分配流体的喷嘴。贮存器还可以包括储存在贮存器中的气溶胶生成材料。

根据本文所述的一些实施方式的第十二方面,提供了一种再填充装置,该再填充装置构造为用来自贮存器的气溶胶生成材料再填充接收在再填充装置中的气溶胶供应系统的制品,再填充装置包括根据第十一方面的贮存器。

根据本文所述的一些实施方式的第十三方面,提供了一种用流体再填充储存区域的方法,该方法包括使用根据第七方面或第十方面的喷嘴将流体从贮存器传送到储存区域中。

根据本文所述的一些实施方式的第十四方面,提供了一种用于气溶胶供应系统的制品,该制品包括:外壳,该外壳包括一个或多个壁,该一个或多个壁包括入口壁;储存区域,用于气溶胶生成材料并且限定在外壳内;入口孔口,与储存区域的内部流体连通,可通过该入口孔口将气溶胶生成材料添加到储存区域中;以及阀,关闭入口孔口;其中,入口孔口位于外壳的入口壁中,并且阀与入口孔口和入口壁一体地形成。

根据本文所述的一些实施方式的第十五方面,提供了一种包括根据第十四方面的制品的气溶胶供应系统。

根据本文所述的一些实施方式的第十六方面,提供了一种用于气溶胶供应系统的制品的壁,该壁构造为限定制品的外壳的至少一部分,并且该壁包括:入口孔口,可通过该入口孔口将气溶胶生成材料添加到制品的储存区域中;以及阀,关闭入口孔口;其中,壁、入口孔口和阀一体地形成。

在所附独立权利要求和从属权利要求中阐述了某些实施方式的这些和其他方面。应理解,从属权利要求的特征可以彼此组合,并且独立权利要求的特征可以不同于权利要求中明确阐述的组合方式组合。此外,本文所述的方法不限于例如下面阐述的具体实施方式,而是包括和考虑本文呈现的特征的任何适当组合。例如,可以根据本文所述的方法提供贮存器、再填充装置或相关方法,其包括以下适当描述的各种特征中的任何一个或多个。

附图说明

现在将仅通过实施例的方式参考以下附图来详细描述本发明的各种实施方式,在附图中:

图1示出了本公开的实施方式适用的示例性电子气溶胶供应系统的简化示意性截面;

图2示出了本公开的实施方式可在其中实现的再填充装置的简化示意图;

图3示出了根据本公开的实施例的再填充气溶胶供应系统的制品的贮存器的简化示意性剖视图;

图4示出了根据本公开的第一描述发明的示例性贮存器的示意性剖视图,并且该示例性贮存器用于在根据本公开的第二描述发明的实施例的再填充装置中使用;

图4A示出了根据本公开的第一描述发明的另一示例性贮存器的示意性局部剖视图,其具有与图4的实施例不同的密封布置;

图5A和图5B分别示出了在从贮存器再填充制品之前和之后,根据本公开的第一描述发明的实施例的贮存器安装在其中的再填充装置的示意图,其也是当二者都安装在再填充装置中时,在从贮存器再填充制品之前和之后的根据本公开的第二描述发明的另一示例性再填充装置;

图6示出了根据本公开的第一描述发明的另一示例性贮存器的示意性剖视图,另外包括用于待再填充的制品的插口;

图7示出了图6的示例性贮存器的示意性剖视图,其中制品插入到插口中;

图8示出了用于根据本公开的公开内容的第一描述发明的贮存器的端壁和出口孔口喷嘴的第一实施例的示意性剖视图;

图9示出了用于根据本公开的第一描述发明的贮存器的端壁和出口孔口喷嘴的第二实施例的示意性剖视图;

图10A、图10B和图10C示出了适于在根据本公开的第二描述发明的再填充装置中使用的第一示例性电机驱动柱塞流体传送机构的简化示意图,其中柱塞位于不同位置,;

图11示出了适于在根据本公开的第二描述发明的再填充装置中使用的第二示例性电机驱动柱塞流体传送机构的简化示意图;

图12示出了适于在根据本公开的第二描述发明的再填充装置中使用的示例性制品接口的简化示意性侧视图;

图13示出了根据本公开的第二描述发明的示例性再填充装置的简化示意性前视图;

图14示出了用于从根据本公开的第二描述发明的贮存器再填充制品的第一示例性方法中的步骤的流程图;

图15示出了用于从根据本公开的第二描述发明的贮存器再填充制品的第二示例性方法中的步骤的流程图;

图16示出了用于从根据本公开的第二描述发明的贮存器再填充制品的第三示例性方法中的步骤的流程图;

图17A和图17B分别示出了根据本公开的第三描述发明的喷嘴的第一实施例的简化纵向剖视图和横向剖视图;

图18A和图18B分别示出了根据本公开的第三描述发明的喷嘴的第二实施例的简化纵向剖视图和横向剖视图;

图19示出了根据本公开的第三描述发明的喷嘴的第三实施例的简化横向剖视图;

图20示出了根据本公开的第三描述发明的喷嘴的第四实施例的简化横向剖视图;

图21A和图21B示出了根据本公开的第三描述发明的喷嘴的第五实施例和第六实施例的简化横向剖视图;

图22示出了在使用根据本公开的第三描述发明的示例性喷嘴再填充制品期间测量的压力的实验测量结果的条形图;

图23示出了在使用根据本公开的第三描述发明的示例性喷嘴再填充制品期间测量的压力的实验测量结果的散点图;

图24示出了根据本公开的另一描述发明的第一示例性制品的简化示意性剖视图;

图25A和图25B分别示出了根据本公开的第四描述发明的第二示例性制品在即将用再填充装置再填充之前和用再填充装置再填充期间的简化示意性剖视图;

图26示出了根据本公开的第四描述发明的第三示例性制品的简化示意性剖视图;

图27示出了根据本公开的第四描述发明的第四示例性制品的简化示意性剖视图;

图28示出了用于根据本公开的第四描述发明的制品的示例性再填充入口壁的示图;

图29示出了根据本公开的第四描述发明的具有定位特征部的示例性制品的部分外壳的外部透视图;以及

图30示出了用于根据本公开的第四描述发明的具有定位特征部的制品的示例性外壳的横向剖视图。

具体实施方式

本文讨论/描述了某些实施例和实施方式的方面和特征。某些实施例和实施方式的一些方面和特征可以常规地实现,并且为了简洁起见,不详细讨论.描述这些方面和特征。因此,将理解,可以根据用于实现这些方面和特征的任何常规技术来实现本文中讨论的未详细描述的设备和方法的方面和特征。

如上所述,本公开涉及(但不限于)电子气溶胶或蒸气供应系统,例如电子烟。在以下描述中,有时可以使用术语“电子烟”和“电子香烟”;然而,将理解,这些术语可以与气溶胶(蒸气)供应系统或装置互换使用。该系统旨在通过蒸发可以包含或可以不包含尼古丁的液体或凝胶形式的基底(气溶胶生成材料)来生成可吸入气溶胶。另外,混合系统可以包括液体或凝胶基底加上也被加热的固体基底。固体基底可以是例如烟草或其他非烟草产品,其可以包含或可以不包含尼古丁。如本文所用的术语“气溶胶生成材料”和“可气溶胶化材料”旨在指可通过施加热量或一些其他方式形成气溶胶的材料。术语“气溶胶”可以与“蒸气”互换使用。

如本文所用,术语“系统”和“输送系统”旨在涵盖将物质输送到用户的系统,并且包括从可气溶胶化材料释放化合物而不燃烧可气溶胶化材料的不可燃气溶胶供应系统,例如电子香烟、烟草加热产品,以及使用可气溶胶化材料的组合生成气溶胶的混合系统,以及包括可气溶胶化材料并构造为在这些不可燃气溶胶供应系统中的一个内使用的制品。根据本公开,“不可燃”气溶胶供应系统是气溶胶供应系统(或其部件)的组成气溶胶生成材料不燃烧或不点燃以便有利于输送到用户的气溶胶供应系统。在一些实施方式中,输送系统是不可燃气溶胶供应系统,例如动力不可燃气溶胶供应系统。在一些实施方式中,不可燃气溶胶供应系统是电子香烟,也称为蒸气烟装置或电子尼古丁输送(END)系统,但是应注意,气溶胶生成材料中尼古丁的存在不是必需的。在一些实施方式中,不可燃气溶胶供应系统是使用可气溶胶化材料的组合来生成气溶胶的混合系统,其中该可气溶胶化材料中的一种或多种可以被加热。每一种可气溶胶化材料可以例如是固体、液体或凝胶的形式,并且可以包含或可以不包含尼古丁。在一些实施方式中,混合系统包括液体或凝胶气溶胶生成材料和固体气溶胶生成材料。固体气溶胶生成材料可以包括例如烟草或非烟草产品。

通常,不可燃气溶胶供应系统可以包括不可燃气溶胶供应装置和用于与不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品(消耗品)。然而,可以设想,本身包括用于给气溶胶生成器或气溶胶生成部件提供动力的装置的制品本身可以形成不可燃气溶胶供应系统。在一些实施方式中,不可燃气溶胶供应装置可以包括动力源和控制器。动力源可以是例如电源。在一些实施方式中,用于与不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品可以包括气溶胶生成材料、气溶胶生成部件(气溶胶生成器)、气溶胶生成区域、嘴件,和/或用于接收和保持气溶胶生成材料的区域。

在一些系统中,气溶胶生成部件或气溶胶生成器包括加热器,该加热器能够与可气溶胶化材料相互作用,以便从可气溶胶化材料中释放一种或多种挥发物,从而形成气溶胶。然而,本公开不限于这一点,并且还应用于使用其他方法来形成气溶胶的系统,例如振动筛。

在一些实施方式中,用于与不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品可以包括可气溶胶化材料或用于接收可气溶胶化材料的区域。在一些实施方式中,用于与不可燃气溶胶供应装置一起使用的制品可以包括嘴件。用于接收可气溶胶化材料的区域可以是用于储存可气溶胶化材料的储存区域。例如,储存区域可以是贮存器。在一些实施方式中,用于接收可气溶胶化材料的区域可以与气溶胶生成区域分开或组合。

如本文所用,术语“部件”可以用于指电子香烟或类似装置的零件、段、单元、模块、组件或类似物,其结合了可能位于外壳或壁内的若干较小的零件或元件。气溶胶供应系统(例如电子烟)可以由一个或多个这种部件(例如制品和装置)形成或构建,并且该部件可以可移除地或可分离地彼此连接,或者可以在制造期间永久地接合在一起以限定整个系统。本公开适用于(但不限于)包括两个部件的系统,这两个部件可分离地彼此连接并且例如构造为携带容纳液体的部件的可气溶胶化材料或另一种可气溶胶化材料(或者被称为烟弹、雾化器、烟囊(pod)或消耗品)的形式的制品,以及具有电池或其他电源的装置,该电池或其他电源用于提供电力以操作气溶胶生成部件或气溶胶生成器,用于从可气溶胶化材料产生蒸气/气溶胶。部件可以包括比实施例中所包括的那些更多或更少的零件。

在一些实施例中,本公开涉及气溶胶供应系统及其部件,其利用液体或凝胶形式的可气溶胶化材料,该可气溶胶化材料保持在诸如包括在系统中的贮存器、罐、容器或其他接受器的储存区域中,或者被吸收到载体基底上。包括用于从贮存器输送材料以便将其提供给用于生成蒸气/气溶胶的气溶胶生成器的设备。术语“液体”、“凝胶”、“流体”、“源液”、“源凝胶”、“源流体”等可以与诸如“气溶胶生成材料”、“可气溶胶化基底材料”和“基底材料”的术语互换使用,以指代具有能够根据本公开的实施例储存和输送的形式的材料。

图1是诸如电子烟10的一般示例性电子气溶胶/蒸气供应系统的高度示意性的图示(未按比例),其被呈现以用于示出典型系统的各个部分之间的关系并且解释操作的一般原理的目的。应注意,本公开不限于以这种方式配置的系统,并且可以根据上述和/或对技术人员显而易见的各种替代和定义来修改特征。电子烟10在此实施例中具有沿着由虚线指示的纵向轴线延伸的大致细长的形状,并且包括两个主要部件,即装置20(控制或电力部件、段或单元),以及携带气溶胶生成材料并且操作以生成蒸气/气溶胶的制品或消耗品30(烟弹组件或段,有时称为雾化烟弹、透明雾化烟弹或烟囊)。

制品30包括诸如贮存器3的储存区域,用于包含源液或其他气溶胶生成材料,该气溶胶生成材料包括诸如液体或凝胶的制剂,气溶胶将从该制剂生成,例如包含尼古丁。作为实施例,源液可以包括大约1%到3%的尼古丁和50%的甘油,其余包括大致相等度量的水和丙二醇,并且可能还包括其他成分,例如调味剂。也可以使用不含尼古丁的源液,例如用于输送调味剂。还可以包括固体基底(未示出),例如烟草或其他香味元件的一部分,从液体生成的蒸气通过该固体基底。贮存器3可以具有作为容器或贮存器的储存罐的形式,源液可储存在该容器或贮存器中,使得液体在罐的界限内自由移动和流动。在其他实施例中,储存区域可以包括保持气溶胶生成材料的吸收材料(在罐或类似物内,或定位在制品的外壳内)。对于可消耗制品,贮存器3可以在制造期间在填充之后被密封,以便在源液消耗之后可丢弃。然而,本公开涉及可再填充制品,该可再填充制品具有入口端口、孔口或其他开口(图1中未示出),通过该入口端口、孔口或其他开口可添加新的源液以使得能够重复使用制品30。制品30还包括气溶胶生成器5,在此实施例中该气溶胶生成器包括气溶胶生成部件和气溶胶生成材料传送部件6,该气溶胶生成部件可以具有电动加热元件或加热器4的形式。加热器4位于贮存器3的外部并且可操作以通过加热使源液蒸发而生成气溶胶。气溶胶生成材料传送部件6是配置为将气溶胶生成材料从贮存器3输送到加热器4的传送或输送设备。在一些实施例中,其可以具有芯或其他多孔元件的形式。芯6可以具有一个或多个位于贮存器3内的部分,或者以其他方式与贮存器3中的液体流体连通,以便能够吸收源液并且通过芯吸或毛细作用将其传送到芯6的与加热器4相邻或接触的其他部分。因此加热和蒸发此液体,并且经由连续毛细作用从贮存器3抽取替换液体以通过芯6传送到加热器4。芯可以被认为是在贮存器3和加热器4之间的导管,其将液体从贮存器输送或传送到加热器。在一些设计中,加热器4和气溶胶生成材料传送部件6是整体的或单片的,并且由能够用于液体传送和加热两者的相同材料形成,例如多孔且导电的材料。在另外其他情况下,气溶胶生成材料传送部件可以不通过毛细作用操作,例如通过包括一个或多个阀的设备,液体可以通过该一个或多个阀离开贮存器3并且到达加热器4上。

加热器和芯(或类似物)的组合,本文称为气溶胶生成器5,有时可以称为雾化器或雾化器组件,以及具有源液的贮存器加上雾化器可以统称为气溶胶源。各种设计都是可能的,其中,与图1的高度示意性的表示相比,这些部分可以不同地布置。例如,如上所述,芯6可以是与加热器4完全分离的元件,或者加热器4可以构造为多孔的并且能够直接执行至少一部分的芯吸功能(例如,金属网)。在本实施例中,系统是电子系统,并且加热器4可以包括一个或多个通过欧姆/电阻(焦耳)加热来操作的电加热元件,但是也可以使用感应加热,在该情况下,加热器包括感应加热设备中的感受器。这种类型的加热器可与下面更详细描述的实施例和实施方式一致地配置。因此,通常,在本上下文中,雾化器或气溶胶生成器可被认为是一个或多个实现蒸气生成元件和液体运送或输送元件的功能的元件,该蒸气生成元件能够通过加热输送到其的液体(或其他气溶胶生成材料)而生成蒸气,该液体运送或输送元件能够通过芯吸作用或毛细力等将液体从贮存器或类似的储液器输送或运送到蒸气生成元件。气溶胶生成器通常容纳在气溶胶生成系统的制品30中,如图1所示,但是在一些实施例中,至少加热器部分可以容纳在装置20中。本公开的实施方式适用于与本文的实施例和描述一致的所有和任何这种构造。

回到图1,制品30还包括具有开口或空气出口的嘴件或嘴件部分35,用户可以通过该开口或空气出口吸入由加热器4生成的气溶胶。

装置20包括诸如电池或电池组7(在下文中称为电池组,并且其可以是或可以不是可再充电的)的电源,以为电子烟10的电气部件提供电力,特别是用于操作加热器4。另外,存在诸如印刷电路板和/或其他电子器件或电路的控制器8,用于总体上控制电子烟。控制器可以包括用软件编程的处理器,该软件可以由系统的用户修改。当需要蒸气时,控制电子器件/电路8使用来自电池7的电力来操作加热器4。此时,用户经由嘴件35在系统10上吸气,并且空气A通过装置20的壁中的一个或多个空气入口9进入(空气入口可以替代地或另外地位于制品30中)。当操作加热器4时,其通过气溶胶生成材料传送部件6使从贮存器3输送的源液蒸发以通过将蒸气夹带到流动通过系统的空气中而生成气溶胶,并且这然后由用户通过嘴件35中的开口吸入。当用户在嘴件35上吸气时,气溶胶沿着一个或多个将空气入口9连接到气溶胶生成器5的空气通道(未示出)从气溶胶生成器5携带到嘴件35。

更一般地,控制器8适当地配置/编程为控制气溶胶供应系统的操作,以提供根据如本文进一步描述的本公开的实施方式和实施例的功能,以及用于根据用于控制这种装置的已建立的技术来提供气溶胶供应系统的常规操作功能。控制器8可以被认为在逻辑上包括与根据本文所述原理的气溶胶供应系统的操作的不同方面以及气溶胶供应系统的其他常规操作方面相关联的各种子单元/电路元件,例如用于可以包括用户显示器(例如屏幕或指示器)和经由一个或多个用户可致动控件12的用户输入检测的系统的显示器驱动电路。将理解,控制器8的功能可以各种不同的方式提供,例如使用一个或多个适当编程的可编程计算机和/或一个或多个配置为提供期望功能的适当配置的专用集成电路/电路/芯片/芯片组。

装置20和制品30是分离的可连接零件,其可通过在平行于纵向轴线的方向上分离而彼此脱离,如图1中的双头箭头所示。当系统10在使用中时,部件20、30通过协作的接合元件21、31(例如,螺钉或卡口配件)接合在一起,该接合元件在装置20和制品30之间提供机械连接,并且在一些情况下提供电连接。如果加热器4通过欧姆加热操作,则需要电连接,使得当加热器4连接到电池5时,电流可通过加热器4。在使用感应加热的系统中,如果需要电力的零件不位于制品30中,则可省略电连接。感应工作线圈可容纳在装置20中并由电池5供电,并且制品30和装置20成形为使得当其连接时,加热器4适当暴露于由线圈生成的通量,以便在加热器的材料中生成电流。图1的设计仅仅是实施例设备,并且各种零件和特征可以不同地分布在装置20和制品30之间,并且可以包括其他部件和元件。这两段可以以如图1中的纵向构造或者以诸如平行的并排布置的不同构造端对端地连接在一起。该系统可以是或可以不是大致圆柱形的和/或具有大致纵向的形状。段或部件中的任一个或两个可以旨在当耗尽时被处理和更换,或者旨在通过诸如再填充贮存器和对电池再充电的动作而实现的多种用途。在其他实施例中,系统10可以是整体的,因为装置20和制品30的部分被包括在单个壳体中并且不能分开。本公开的实施方式和实施例可应用于这些构造和本领域技术人员将意识到的其他构造中的任何构造。

本公开涉及在气溶胶供应系统中再填充用于气溶胶生成材料的储存区域,由此使得用户能够在先前储存的量已用尽时方便地向系统提供新鲜的气溶胶生成材料。建议这通过提供本文被称为再填充装置、再填充单元、再填充站或简单地称为对接站的设备来自动地完成。再填充装置构造为接收气溶胶供应系统,或者更方便地,接收来自气溶胶供应系统的制品,该气溶胶供应系统具有空的或仅部分满的储存区域,加上容纳气溶胶生成材料的较大的贮存器。在贮存器和储存区域之间建立流体连通流动路径,并且再填充装置中的控制器控制传送机构或设备,该传送机构或设备可操作以使气溶胶生成材料沿着流动路径从贮存器移动到储存区域。传送机构可响应用户向再填充装置输入的再填充请求而被激活,或者可以响应于控制器检测到的再填充装置的特定状态或条件而自动激活。例如,如果制品和贮存器两者都正确地定位在再填充单元内,则可以执行再填充。一旦用期望量的气溶胶生成材料补充储存区域(例如,储存区被填充或用户指定量的材料已经被传送到制品),传送机构就停用,并且传送停止。或者,传送机构可以构造为响应于控制器的激活而自动地分配固定量的气溶胶生成材料,例如与储存区域的容量匹配的固定量。

图2示出了示例性再填充装置的高度示意性表示。仅以简化形式示出了再填充装置,以示出各种元件及其相互关系。下面将更详细地描述本公开所涉及的一个或多个元件的更具体的特征。

为了方便起见,在下文中再填充装置50可以被称为“对接站”。此术语是适用的,因为在使用期间贮存器和制品被接收或“对接”在再填充装置中。对接站50包括外壳52。对接站50预期可用于在家庭或工作场所中再填充制品(而不是便携式装置或商用装置,尽管这些选择不被排除)。因此,例如由金属、塑料或玻璃制成的外壳可以设计成具有令人愉悦的外观,以便使其适于永久且方便的接近,例如在货架、桌子、台子或柜台上。其可以是适于容纳本文所述的各种元件的任何尺寸,例如具有大约10cm和20cm之间的尺寸,但是更小或更大的尺寸可能是优选的。在壳体50内限定有两个腔或端口54、56。第一端口54的形状和尺寸设计成接收贮存器40并与其连接。第一端口或贮存器端口54构造为实现贮存器40和对接站50之间的接口,因此可以替代地称为贮存器接口。主要地,贮存器接口用于将气溶胶生成材料移出贮存器40,但是在一些情况下,该接口可以实现附加功能,例如电接触和感测能力,用于贮存器40和对接站50之间的通信以及确定贮存器40的特性和特征。

贮存器40包括限定用于保持气溶胶生成材料42的储存空间的壁或壳体41。储存空间的容积足够大以容纳要在对接站50中再填充的制品的储存区域的许多倍或几倍。因此,用户可购买他们优选的气溶胶生成材料(香味、强度、品牌等)的填充的贮存器,并且使用其多次再填充制品。用户可获得不同气溶胶生成材料的几个贮存器40,以便在再填充制品时具有可用的方便选择。贮存器40包括出口孔口或开口44,通过该出口孔口或开口,气溶胶生成材料42可从贮存器40中流出。在当前的情况下,气溶胶生成材料42具有液体形式或凝胶形式,因此可以被认为是气溶胶生成流体。为了方便起见,术语“流体”在本文中可以用于指液体或凝胶材料;在本文使用术语“液体”的情况下,其应类似地理解为是指液体或凝胶材料,除非上下文明确指出仅旨在是液体。

限定在壳体内的第二端口56的形状和尺寸设计成接收制品30并与其连接。第二端口或制品端口54构造为实现制品30和对接站50之间的连接,因此可以替代地称为制品接口。主要地,制品接口用于将气溶胶生成材料接收到制品30中,但是在一些情况下,接口可以实现额外功能,例如用于制品30和对接站50之间的通信的电接触和感测能力,以及确定贮存器30的特性和特征。

制品30本身包括壁或壳体31,在该壁或壳体内具有用于保持气溶胶生成材料的储存区域3(但是可能不占据壁31内的所有空间)。储存区域3的体积比贮存器40的体积小许多倍或几倍,使得制品30可从单个贮存器40被多次再填充。制品还包括入口孔口或开口32,气溶胶生成材料可通过该入口孔口或开口进入储存区域3。各种其他元件可以包括在制品内,如上面关于图1所讨论的。为了方便,制品30在下文中可以被称为烟囊30。

再填充装置壳体52还容纳流体导管58,其是贮存器40和制品30的储存区域3通过其流体连通的通道或流动路径,使得当贮存器40和制品30两者正确地定位在对接站50中时,气溶胶生成材料可从贮存器40移动到制品30。将贮存器40和制品30放置到对接站30中使其定位并接合,使得流体导管58连接在贮存器40的出口孔口44和制品30的入口孔口32之间。应注意,在一些实施例中,流体导管58的全部或部分可以由贮存器40和制品30的部分形成,使得流体导管仅在贮存器40和/或制品30放置在对接站30中时被产生和限定。在其他情况下,流体导管58可以是在对接站52的主体内限定的流动路径,相应的孔口接合到其每个端部。

可通过任何方便的方式接近贮存器端口54和制品端口56。可以在对接站50的壳体52中设置孔口,贮存器40和制品30可通过该孔口放置或推动。可以包括门等以覆盖孔口,可能需要将该孔口置于关闭状态以允许进行再填充。门、舱口和其他铰接的覆盖物、或滑动进入元件(例如抽屉或托盘)可以包括成形轨道、狭槽或凹部,以接收和保持贮存器40或制品30,当门等关闭时,其使贮存器40或制品30在壳体内适当地对准。这些和其他替代方式对于本领域技术人员将是显而易见的,并且不影响本公开的范围。

对接站50还包括气溶胶生成材料(“液体”或“流体”)传送机构、布置、设备或装置53,其可操作以移动或导致流体移出贮存器40、沿着导管58并进入制品30。考虑用于传送机构53的各种选择。

对接站50中还包括控制器55,其可操作以控制对接站50的部件,特别是生成并发送控制信号以操作传送机构。如上所述,这可以响应于用户输入,例如壳体52上的按钮或开关(未示出)的致动,或者自动地响应于贮存器40和制品30都被检测为存在于其相应的端口54、56内。控制器55因此可以与端口54、56处的触点和/或传感器(未示出)通信,以便从端口和/或贮存器40和制品30获得数据,该数据可用于生成用于操作传送机构3的控制信号。控制器55可以包括微控制器、微处理器,或者任何优选的电路、硬件、固件或软件的配置;各种选择对于本领域技术人员将是显而易见的。

最后,对接站50包括电源57,以为控制器53和任何其他可以包括在对接站中的电气部件提供电力,该电气部件例如是传感器、用户输入(例如开关、按钮或触摸面板),以及显示元件(例如发光二极管)和显示屏,以向用户传达关于对接站的操作和状态的信息。而且,传送机构可以是电动的。特别地,当需要操作时,可以向传送机构提供电力。由于对接站可以用于房屋或办公室中的永久位置,所以电源57可以包括用于将电源电缆连接到对接站50的插口,使得对接站50可以被“插入”。或者,电源可以包括一个或多个电池,其可以是可复制的或可充电的,在该情况下,包括用于充电电缆的插口连接。

虽然图2的实施例涉及已经与其气溶胶生成系统装置分离的制品的再填充,但是其他实施例可以构造为使得气溶胶生成系统的整体可被接收在再填充装置中以用于再填充其气溶胶生成材料储存区域。

用于再填充装置的贮存器

参考上述图1和图2以及下面提到的图3至图9描述用于再填充装置的贮存器。

现在将描述与贮存器相关的进一步细节。

图3示出了布置成用于从贮存器再填充的制品的示意图,其中贮存器和制品都被接收在再填充对接站(未示出)中的适当接口中。包含气溶胶生成流体42的贮存器40具有布置为其出口孔口的喷嘴60。喷嘴60用作图2所示的流体导管。在此实施例中,喷嘴具有管状细长形状,并且从第一端61延伸到远离贮存器40的第二端或远端62,其用作喷嘴的流体分配点或流体出口。流体通过例如在近端61处或其附近的阀(未示出)保持在贮存器中,当开始向制品传送流体时,该阀打开。在其他情况下,表面张力可能足以保持流体,例如如果喷嘴的孔足够小。远端62插入到制品30的入口孔口32中,并且在此实施例中直接延伸到制品30的储存区域3中。在其他实施例中,可以存在将入口孔口32连接到储存区域3的内部的管道、管道系统或一些其他流体流动路径。在使用中,气溶胶生成材料42使用对接站的流体传送机构沿着由喷嘴60(用作流体导管)限定的流体通道从近端61移动出贮存器40到远端62,在那里其到达喷嘴的流体出口并且流入储存区域3,以便用气溶胶生成材料再填充制品30。

图3仅示出了实施例布置,并且贮存器的出口孔口可以构造为不同于喷嘴,如上所述,允许使用再填充对接站来再填充制品的流体管道可以包括或可以不包括贮存器和制品的部分。然而,通常,贮存器的出口孔口构造为用作流体导管或用于与流体导管接合,使得来自贮存器的流体可从流体导管喷射并进入制品的储存区域。根据所使用的布置,与流体导管的接合或与制品的直接接合可以通过贮存器和流体导管的端部之间的相对移动来实现,或者一旦制品已经插入到再填充对接站的制品端口中,就通过贮存器和制品之间的相对移动来实现。将贮存器和制品放置在对接站中使其适当对准,使得朝向彼此的相对运动在两者之间接合并产生所需的流体流动路径。

用于从贮存器移除流体以便传送到制品的选择是将流体从贮存器中拉出。可通过与出口孔口相关联的泵送设备来实现拉动,流体通过该泵送设备被拉动。例如,可以使用蠕动泵。然而,泵送设备可能易于泄漏。通常,多个部件沿着用于泵送流体的流动通道并在该流动通道内联接在一起,因此可以存在几个接头,以及可能出现泄漏的对应的多个潜在弱点。而且,典型制品的小规模以及相应的仅稍微较大规模的合适贮存器(因为非常大量的气溶胶生成材料出于包括安全性和保质期的原因而可能是不期望的)可使泵难以实施。容纳泵送设备所需的再填充单元的整体尺寸可能是不期望地大的。

因此,本公开提出替代地从贮存器推动流体。这可通过将贮存器构造为具有可移动壁来实现,该可移动壁向内滑动到贮存器的内部容积部中,以便减小该容积部并增加容积部中的流体上的压力,使得当系统试图平衡内部压力时流体被迫离开贮存器的出口孔口。再填充装置设置有推动装置、元件或设备,其可作用在安装在再填充装置的贮存器端口中的贮存器的可移动壁上,以在需要流体分配以再填充制品时提供所需的向内推动。

图4示出了通过以这种方式构造的第一示例性贮存器的示意性简化剖视图。贮存器40包括具有一个或多个侧壁41形式的壳体,以及封闭由侧壁41界定的空间的一端的端壁43。侧壁41和端壁43由此限定了流体储存容积部45,该流体储存容积部在其内部具有用于储存流体(在此情况下为气溶胶生成材料42)的容量。如果横截面形状(穿过平行于端壁的侧壁的截面)是圆形或椭圆形的,或者是大致弯曲的且没有拐角,则侧壁41可以被认为是单个侧壁。如果使用其他形状,例如正方形或矩形,则侧壁可以被认为是多个侧壁,每个侧壁是平直的并且在贮存器40的拐角/边缘处连接到相邻的壁。不管其形状如何,侧壁和端壁可以方便地形成为单件;这可避免如果单独的部分连结在一起可能出现的泄漏的风险。单件结构还可以更坚固和更耐用,因此更适于承受流体分配期间的流体压力增加。贮存器40的这部分(界定流体储存容积部的侧壁和端壁41、43)可由塑料材料形成,例如通过模制或三维打印,但是不排除其他材料和制造技术。

贮存器40还包括可移动壁63,其接合在侧壁41内以便封闭流体储存容积部45。可移动壁63构造为位于与由侧壁41形成的管状形状的纵向轴线正交的平面中(因此,平行于侧壁41的横截面),并且具有与侧壁41的内部截面匹配的尺寸和形状,以便紧密地配合,同时能够沿着纵向轴线的方向在侧壁41内移动。在移动期间,可移动壁63的边缘或周边在侧壁的内表面上方滑动,从而保持与侧壁的接触。因此,侧壁41沿着贮存器40的长度是平行的。为了减少流体42从储存空间45中泄漏出来,可移动壁63构造为围绕其周边密封。在图4的实施例中,这通过形成一个或多个凸缘64(在此情况下为两个凸缘)来实现,该一个或多个凸缘从可移动壁边缘突出并且在安装可移动壁63时被压靠在侧壁上。例如,可移动壁可以由适当的可压缩材料形成,例如天然或合成橡胶,或具有类似性质的塑料材料。这将允许凸缘64与可移动壁63例如通过模制或三维打印而一体地形成,以便于制造。应注意,关于在可移动壁63和侧壁之间提供高质量的密封,圆形截面可能是最合适的,其具有相应的圆形可移动壁63。

为贮存器40提供出口孔口44,流体可通过该出口孔口离开储存容积部45。在此实施例中,出口孔口44位于端壁43中,但是通常其应该远离可移动壁,以便最大化储存容积部45的可用容量,换句话说,通过可移动壁63的移动流体可通过出口孔口44排出的容量。因此,出口孔口可仅位于端壁43附近,例如在与端壁43相邻的侧壁41中。

出口孔口44构造为当贮存器40安装在再填充装置中时能够连接到再填充装置中的流体导管或与其接合。在一些情况下,出口孔口本身可通过与也安装在再填充装置中的制品的入口孔口直接接合而形成整个流体导管。在其他情况下,出口孔口可连接到包括在再填充装置内的管道或管道系统,该管道或管道系统用作流体导管,并且制品的出口孔口也可连接到该管道或管道系统。在这些设备中的任何一种中,当出口孔口和入口孔口以这种方式连结时,建立从贮存器的储存容积部到制品中的储存区域的流体流动路径,流体可沿着该流体流动路径移动,以便允许当制品的储存区域已经耗尽气溶胶生成材料时再填充该制品。

在图4中,出口孔口44简单地表示为具有环绕套环的小开口;通常,套环部分的尺寸和形状可设计成适于连接到单独的流体导管或提供流体导管本身,例如形成为喷嘴的细长套环部分。

为了从贮存器40分配流体,再填充装置构造为通过提供指向端壁43和出口孔口44的压力或推力P而作用在可移动壁上。这通过在侧壁41的内部上方滑动,换句话说,朝向端壁43滑动而使可移动壁63向内移动。这减小了储存空间45的尺寸,使得流体被推出出口孔口44。然后流体可沿着流体导管的流动路径流动并且进入所连接的制品的储存区域中。

为了实现这一点,再填充装置包括如关于图2所讨论的流体传送机构53。传送机构53可包括柱塞、活塞或者类似的压力施加或力施加元件,其在储存容积部的外部抵靠可移动壁,以在期望的方向上朝向端壁推动可移动壁。根据传送机构的结构,可移动壁63可以具有外表面(该表面面向外,远离储存容积部45),该外表面成形为接收和/或接合或配合传送机构的端部。在其他情况下,平面表面可能是足够的,并且避免了对贮存器和流体传送机构之间的对准的任何需要。

图4A示出了根据另一实施例的可移动壁的边缘部分的示意性剖视图。在此情况下,通过使用为可移动壁63设置的单独的密封件或密封元件65来提供可移动壁63和侧壁41之间的密封,代替由图4中的凸缘提供的整体形成的密封件。例如,密封件65可以包括围绕可移动壁的周边固定的橡胶或塑料材料的O形环。这种布置允许可移动壁和密封件由不同的材料形成,如果柔性材料对于整个可移动壁不是优选的,则这可以是有用的。例如,在由传送机构施加的力的作用下可能发生的可移动壁的挠曲可能是不期望的,例如如果其导致整体凸缘的密封性质受损。

图5A示出了示例性再填充装置50的示意图,其设置用于再填充动作,但是在再填充动作之前。贮存器40通过由用户放置到贮存器端口54中而安装在再填充装置50中。贮存器40具有竖直取向,其中可移动壁在顶部,并且出口孔口在端壁中在底部。这允许重力帮助流体移出贮存器。当贮存器处于此位置时,流体传送机构53的柱塞53a可移动到与贮存器40的可移动壁63接触。柱塞53a可由例如电机驱动,该电机构造为使柱塞53a沿着竖直方向移动,使得其可朝向可移动壁63推进和远离可移动壁63回缩,并且还朝向贮存器的端壁推动可移动壁63。

在此实施例中,贮存器40的出口孔口具有喷嘴60的形式并且包括整个流体导管。这可以是有益的,因为当贮存器被移除时,没有剩余的气溶胶生成材料留在再填充装置50中,如对于贮存器40所联接的再填充装置50内所包括的流体导管可能发生的。因此,避免了可能保持在连续贮存器中的不同类型的气溶胶生成材料之间的交叉污染。喷嘴60居中地位于贮存器的端壁内;这可便于喷嘴60与制品30的对准。当用户需要再填充制品时,制品30被用户放入再填充装置50的制品端口56中。制品端口56保持制品30,使得制品的入口孔口32(其可以被阀(未示出)覆盖)与喷嘴60的远端对准。通过制品30和贮存器40之间的相对运动完成从贮存器40到制品30的流体流动路径,该相对运动将喷嘴60的远端插入到入口孔口32中,导致阀打开。由制品端口56和/或贮存器端口54的运动实现的运动可由再填充单元50自动提供,响应于制品30插入到制品端口56中,在控制器55的控制下通过使用一个或多个电机电气地提供,或者通过与制品端口56的门、托盘或类似物的打开和关闭结合操作的适当的铰接、折叠和/或滑动零件机械地提供。否则,可以提供可由用户操作的杠杆或类似物。制品30可以向上朝向贮存器40移动,贮存器40可以向下朝向制品30移动,或者贮存器40和制品30都可以移动。再填充装置现在准备开始填充制品30。

图5B示出了在气溶胶生成材料42的一部分已经分配到制品30中之后的再填充装置50。一旦再填充装置50如图5A所示地构造为用于再填充,控制器55就生成控制信号以便操作流体传送机构53。在本实施例中,这是通过联接到柱塞53a的诸如步进电机(未示出)的电机的控制,以向下移动柱塞53,从而推动和移动可移动壁63,如箭头所示。这将一些流体42推入并沿着喷嘴60,将其从该喷嘴排出到制品30的储存区域3中。一旦期望量的流体42已经从贮存器40传送到制品30,控制器55就停止控制柱塞向下前进,没有进一步推动和移动可移动壁,并且流体传送停止。例如,在柱塞已经行进了已知对应于制品的储存区域3的容量的预定距离之后,可以停止传送。或者,可由控制器从对制品或贮存器进行的测量检测或推断已经移动的流体的量,使得一旦已经移动了足够的流体,例如当制品的储存区域被确定为满的时,可停止传送。

接下来,使制品30和贮存器40之间的相对运动反向,以使制品与流体导管脱离。在此情况下,喷嘴60从入口孔口32撤回,然后其阀关闭以密封储存区域3防止泄漏。然后,用户可从制品端口56移除再填充的制品30,以在气溶胶供应系统中重新使用。贮存器40可保持在再填充装置50中,以用于下一次再填充动作。如果通过再填充制品30而排空气溶胶生成材料42,则可将其移除并用新的充满的贮存器替换。或者,如果用户喜欢消耗一种以上类型的气溶胶生成材料,则可将其与保持不同类型的气溶胶生成材料的贮存器交换。

图6示出了另一示例性贮存器的示意性纵向剖视图。如图5A和图5B所示的实施例,贮存器40具有作为出口孔口的喷嘴60。然而,在此实施例中,喷嘴60从端壁43的中心朝向端壁43的一侧偏离。这可与制品中的类似偏离的入口孔口对准,例如,这可能需要入口孔口容纳制品的其他部分。另外,贮存器40与图4、图5A和图5B中的贮存器类似,并且将不再描述类似的零件。然而,不同之处在于,图6中的贮存器另外包括形成在贮存器40的出口孔口端部处的插口48。插口48是腔或凹部,其具有作为其基部或封闭端的端壁43的外表面。其由一个或多个插口壁部分46形成,该插口壁部分从端壁43在向外的方向上延伸,因此远离可移动壁63,并且形成围绕喷嘴60(或其他形式的出口孔口)的插口壁。插口壁部分46可以是连续的(因此是单个部分)或者可以包括多于一个的间隔开的部分,以产生有间隙的插口壁。在此实施例中,插口壁部分46与贮存器40的侧壁41(其是侧壁的延伸部分)成一直线延伸,使得贮存器的外部是平滑且连续的;贮存器具有恒定的宽度。这可使得例如再填充对接站中的贮存器端口不太复杂。在其他情况下,插口壁的一部分或全部可以从端壁43的边缘插入,以便为贮存器提供阶梯状轮廓。

插孔48的功能是为出口孔口44提供一些保护,特别是当其形成为喷嘴60时。喷嘴通常将具有制品的典型尺寸所需的小直径,例如2mm或更小。因此,其可以相对脆弱且容易损坏,并且由于其从端壁43突出而容易损坏。任何损坏都可能使其不能操作,或者使得与制品的对准困难,例如如果其变得弯曲。插口48可提供保护以免意外的碰撞和撞击。如果插口壁46比喷嘴60延伸得更远,则这可得到增强,因此喷嘴60不会突出到插口48之外。

插口48可以另外提供接收制品的至少一部分的功能,该制品与贮存器40在一起以在再填充装置中再填充。在制品和贮存器之间形成流体流动路径的相对运动将把最靠近贮存器40的制品的部分插入到插口48中。插口壁46的存在可将制品引向贮存器40,以给出并保持制品的入口孔口和贮存器40的出口孔口之间的正确对准。而且,其可阻止使用贮存器和制品的不适当或未经许可的配对,以便提高安全性。为了实现这些功能,插口的内轮廓应与预期制品的外轮廓相对应。这可防止不正确形状或尺寸的制品或不正确定向的制品被接收到插口中,而正确形状和/或尺寸和/或定向的制品将被接收和引向其联接用于流体传送的位置,在此实施例中,通过将喷嘴60插入到制品的入口孔口中。为了实现这一点,例如如果制品比贮存器窄,则插口壁46可以从侧壁41插入。替代地或另外地,插口壁可以具有其内表面和外表面的不同的横截面。插口壁部分46的面向外的表面可以与侧壁41的外表面对齐,以便为贮存器提供平滑的外部,而插口壁部分46的面向内的表面与制品的截面匹配。而且,插口壁部分的内表面可以随着与端壁的距离而向外倾斜,因此插口48在其口部或开口端处更宽。这也可帮助接收制品并将其引导成对准以连接到流体导管。

另外,插口壁部分46的内表面可以成形为限定一个或多个引导元件,该引导元件构造为与制品的外表面上的成形协作。这也可帮助在将制品插入到插口中期间引导制品与流体导管接合。

图7示出了图6的贮存器40,其中制品30保持在制品端口56中,插入到贮存器40的插孔48中并且与贮存器的喷嘴60联接以准备再填充。贮存器40类似地保持在贮存器端口(未示出)中。制品30已经通过制品端口56的向上运动而插入到插口48中,以将制品30朝向贮存器40运送。

图6和图7的贮存器40还包括窗口47,其是设置在贮存器的侧壁41中的透明部分(尽管其可位于别处)。这允许用户看到贮存器40的储存容积部45中,以查看剩余多少气溶胶生成材料。因此,可确定将需要更换贮存器的时间。或者,至少贮存器40的侧壁41可完全由透明材料制成,以允许容易地观察储存容积部45的内部。这种选择可以允许更简单的制造,但是在一些情况下,窗口设计可能是优选的,因为允许贮存器的外表面的不透明部分用于贴标签(例如使用说明或商标)和着色。

作为另一可选特征,具有喷嘴的贮存器可以包括喷嘴支撑于其上的可移动安装件49。可移动安装件的操作使喷嘴沿着其长度方向或纵向轴线延伸和回缩,如图6中的虚线箭头所示,使得喷嘴可插入到制品的入口孔口中和从制品的入口孔口回缩。这提供了用于实现制品和贮存器的相对运动以便联接和产生流体流动路径的各种方法的替代方式。安装件48可以在再填充装置中的控制器的控制下,通过贮存器中的装置或再填充装置中的装置来操作。

在再填充过程期间将流体添加到制品中可增加制品的储存区域内的压力,直到释放或排出由所添加的流体排出的空气。专用的通气路径可以设置在制品本身内,但是根据一些实施例在本文中提出,在贮存器包括作为出口孔口的喷嘴的情况下,经由喷嘴提供通气。这允许制品的单个入口孔口用于流体的进入和空气的离开。为了实现这一点,喷嘴可构造为具有两个通道,这两个通道都具有在喷嘴的远端处的端部,该端部到达制品的储存区域中。这些通道包括第一通道和第二通道,第一通道是与贮存器的储存容积部的内部连通以收集流体并将其输送到制品中的流体通道,第二通道是收集由进入的流体从制品的储存区域压出的空气的通气通道或气流通道,并且包括用于使此空气逸出或排放到周围环境中的空气出口。这通常是再填充装置的内部。

虽然喷嘴可保持在附接到贮存器的端壁的专用安装件中,但是其可以替代地方便地安装在端壁本身内。端壁可形成为具有穿过其的通道,喷嘴可保持在该通道中。这允许端壁也用于形成由喷嘴的通气通道提供的通气路径的一部分。

图8示出了穿过贮存器端壁和所安装的喷嘴的实施例的示意性截面。端壁43具有在储存容积部45和外部之间穿过其的通道43a。保持在通道43a中的是喷嘴60,其构造为用于流体和空气的双流。喷嘴60的孔被分成两个通道。用于流体F的向外流动的流体通道66从储存容积部45延伸到喷嘴60的远端(未示出),并且用于空气A的向内流动的通气通道67从喷嘴60的远端朝向贮存器延伸。两个通道在图8中仅示意性地表示为并排延伸;其确切构造对于本实施例并不重要。在端壁43内形成通气室68,其是在形成端壁43的材料内的中空或空隙,与喷嘴通道43a邻接。通气通道67具有出口67a,其定位成与通气室68气流连通,使得被迫沿通气通道67上升的空气A可排放到通气室68中。通气室68在端壁43的侧面中设置有出口或出口68a,但是可以以其他方式定位。因此,在被填充的制品中被推出储存区域的空气可被排放到外部,从而减少储存区域内的压力增加。这对于实现有效的再填充是重要的。如果储存区域内的压力升高,则流体的流入将被阻止,这减慢了再填充过程。

以这种方式对制品的储存区域进行通气的结果是,流体F可与空气A一起进入通气通道67。空气A的流动可沿着通气通道67的长度携带任何这种流体,直到其通过出口67a排出到通气室68中。排出的流体可在出口67a周围或附近聚集为液滴或沉积物D,并且导致出口67a的部分或完全堵塞。这会妨碍通气,并且导致制品的储存区域内的压力增加。

图9示出了穿过与图8的实施例相比被修改以解决流体在通气室中的问题的贮存器端壁的第二实施例的示意性截面。与图8的端壁相比,图9的实施例包括通气室68,其具有远离通气通道67的出口67a向下成角度的底板(在所描绘的取向中,其中贮存器如图4中那样是竖直的,端壁在底部或最下方,并且可移动壁在顶部)。更一般地,通气室68可被描述为成形为使得经由通气通道67及其出口67a到达通气室68中的任何流体由于重力而流动离开出口67a。这允许任何液滴D从出口67a移开,使得其不会变得被流体堵塞。图9另外示出了位于通气室出口68a的底部的向上延伸的唇缘70,其中断了底板69的向下倾斜,从而完全阻挡液滴D从通气室中流出。这样,从制品的储存区域抽出的任何流体可远离通气通道出口67a收集在通气室68中,以避免堵塞,并且也保持在再填充装置的内部之外。

用于再填充气溶胶供应系统的制品的装置和方法

参考上述图1和图2以及下述图3、图4、图5A、图5B和图10A至图16描述了用于再填充气溶胶供应系统的制品的装置和方法。

图3示出了布置成用于从贮存器进行再填充的制品的示意图,其中贮存器和制品都被接收在再填充对接站(未示出)中的适当接口中。包含气溶胶生成流体42的贮存器40具有布置为其出口孔口的喷嘴60。喷嘴60用作图2所示的流体导管。在此实施例中,喷嘴具有管状细长形状,并且从第一端61延伸到远离贮存器40的第二端或远端62,其用作喷嘴的流体分配点或流体出口。流体通过例如在近端61处或附近的阀(未示出)保持在贮存器中,当开始向制品传送流体时,该阀打开。在其他情况下,表面张力可能足以保持流体,例如如果喷嘴的孔足够小。远端62插入到制品30的入口孔口32中,并且在此实施例中直接延伸到制品30的储存区域3中。在其他实施例中,可以存在将入口孔口32连接到储存区域3的内部的管道、管道系统或一些其他流体流动路径。在使用中,气溶胶生成材料42使用对接站的流体传送机构沿着由喷嘴60(用作流体导管)限定的流体通道从近端61移动出贮存器40到远端62,在那里其到达喷嘴的流体出口并流入储存区域3,以便用气溶胶生成材料再填充制品30。

图3仅示出了实施例布置,并且贮存器的出口孔口可以构造为不同于喷嘴,如上所述,允许使用再填充对接站再填充制品的流体导管可以包括或可以不包括贮存器和制品的部分。然而,通常,贮存器的出口孔口构造为用作流体导管或用于与流体导管接合,使得来自贮存器的流体可从流体导管喷射并进入制品的储存区域。根据所使用的布置,与流体导管的接合或与制品的直接接合可以通过贮存器和流体导管的端部之间的相对运动来实现,或者一旦制品已经插入到再填充对接站的制品端口中,就通过贮存器和制品之间的相对运动来实现。将贮存器和制品放置在对接站中使其适当对准,使得朝向彼此的相对运动在两者之间接合并产生所需的流体流动路径。再填充对接站可以构造为感测何时贮存器和制品处于适当位置并且正确地安装以准备再填充。

从贮存器移除流体以便传送到制品的选择是将流体从贮存器中拉出。可通过与出口孔口相关联的泵送设备来实现拉动,流体通过该泵送设备被拉动。例如,可以使用蠕动泵。然而,泵送设备可能易于泄漏。通常,多个部件沿着用于泵送流体的流动通道并在该流动通道内联接在一起,因此可以存在若干接头,以及可能出现泄漏的对应的多个潜在弱点。而且,小规模的典型制品以及相应的仅稍微较大规模的合适贮存器(因为非常大量的气溶胶生成材料出于包括安全性和保质期的原因而可能是不期望的)可使泵难以实施。容纳泵送设备所需的再填充单元的整体尺寸可能不期望地大。

因此,本公开提出替代地从贮存器推动流体。这可通过将贮存器构造为具有可移动壁来实现,该可移动壁向内滑动到贮存器的内部容积部中,以便减小该容积部并增加容积部中的流体上的压力,使得当系统试图平衡内部压力时流体被迫离开贮存器的出口孔口。再填充装置的传送机构构造为具有推动装置、元件或设备,其可作用在安装在再填充装置的贮存器端口中的贮存器的可移动壁上,以在需要流体分配以再填充制品时提供所需的向内推动。

图4示出了通过以这种方式构造的示例性贮存器的示意性简化剖视图。贮存器40包括具有一个或多个侧壁41形式的壳体,以及封闭由侧壁41界定的空间的一端的端壁43,使得侧壁41和端壁43限定用于储存气溶胶生成材料42的流体储存容积部45。贮存器40还包括接合在侧壁41内以便封闭流体储存容积部45的可移动壁63。可移动壁63构造为位于与由侧壁41形成的管状形状的纵向轴线正交的平面中(因此,平行于侧壁41的横截面),并且具有与侧壁41的内部截面匹配的尺寸和形状,以便紧密配合,同时能够沿着纵向轴线的方向在侧壁41内移动。在移动期间,可移动壁63的边缘或周边在侧壁的内表面上方滑动,从而保持与其接触。因此,侧壁41沿着贮存器40的长度平行。为了减少流体42从储存空间45的泄漏,可移动壁63构造为围绕其周边密封;一个或多个凸缘64从可移动壁边缘突出,并且当安装可移动壁63时被压靠在侧壁上。出口孔口44,例如图3实施例中的喷嘴,位于端壁43中,流体可通过该出口孔口离开储存空间45。

为了从贮存器40分配流体,再填充装置构造为通过提供指向端壁43和出口孔口44的压力或推力P而作用在可移动壁上。这通过在侧壁41的内部上方滑动,换句话说,朝向端壁43滑动而使可移动壁63向内移动。这减小了储存空间45的尺寸,使得流体被推出出口孔口44。然后流体可沿着流体导管的流动路径流动并进入所连接的制品的储存区域。

为了实现这一点,再填充装置包括如关于图2讨论的流体传送机构53。传送机构53可包括柱塞、活塞或者类似的压力施加或力施加元件,其在储存容积部的外部抵靠可移动壁,以在期望的方向上朝向端壁推动可移动壁。根据传送机构的结构,可移动壁63可以具有外表面(该表面面向外,远离储存空间45),该外表面成形为接收和/或接合或配合传送机构的端部。在其他情况下,平面表面可能是足够的,并且避免了对贮存器和流体传送机构之间的精确对准的任何需要。

图5A示出了示例性再填充装置50的示意图,其设置用于再填充动作,但是在再填充动作之前。贮存器40通过由用户放置到贮存器端口54中而安装在再填充装置50中。贮存器40具有竖直取向,其中可移动壁在顶部,并且出口孔口在端壁中在底部。这允许重力帮助流体移出贮存器。当贮存器处于此位置时,流体传送机构53的柱塞53a可移动到与贮存器40的可移动壁63接触,如图所示。柱塞53a由电机(这里未示出,但稍后将进一步描述)驱动,该电机构造为使柱塞53a沿着竖直方向移动,使得其可朝向可移动壁63前进和远离可移动壁63回缩,并且还朝向贮存器40的端壁推动可移动壁63。

在此实施例中,贮存器40的出口孔口具有喷嘴60的形式并且包括整个流体导管。当用户需要再填充制品时,制品30由用户放入再填充装置50的制品端口56中。制品端口56保持制品30,使得制品的入口孔口32(其可以由阀(未示出)覆盖)与喷嘴60的远端对准。通过制品30和贮存器40之间的相对运动完成从贮存器40到制品30的流体流动路径,该相对运动将喷嘴60的远端插入到入口孔口32中,从而导致阀打开。由制品端口56和/或贮存器端口54的运动实现的运动可由再填充单元50自动提供,响应于制品30插入到制品端口56中,在控制器55的控制下通过使用一个或多个电机来电气地提供,或者通过与制品端口56的门、托盘或类似物的打开和关闭结合操作的适当的铰接、折叠和/或滑动零件机械地提供。否则,可以提供可由用户操作的杠杆或类似物。制品30可以向上朝向贮存器40移动,贮存器40可以向下朝向制品30移动,或者贮存器40和制品30都可以移动。再填充装置现在准备开始填充制品30。

图5B示出了在气溶胶生成材料42的一部分已经分配到制品30中之后的再填充装置50。一旦再填充装置50如图5A中那样构造为用于再填充,控制器55就生成控制信号以便操作流体传送机构53,以便控制诸如步进电机(未示出)的联接到柱塞53a的电机,以向下移动柱塞53,从而推动和移动可移动壁63,如箭头所示。这将一些流体42推入喷嘴60并沿着喷嘴60,从该喷嘴排出到制品30的储存区域3中。一旦期望量的流体42已经从贮存器40传送到制品30,控制器55就停止控制柱塞向下前进,没有进一步推动和移动可移动壁,并且流体传送停止。例如,在柱塞已经行进了已知对应于制品的储存区域3的容量的预定距离之后,可以停止传送。或者,可由控制器从对制品或贮存器进行的测量检测或推断已经移动的流体的量,使得一旦已经移动了足够的流体,例如当制品的储存区域被确定为满的时,可停止传送。

接下来,使制品30和贮存器40之间的相对运动反向,以使制品与流体导管脱离。在此情况下,喷嘴60从入口孔口32撤回,然后其阀关闭以密封储存区域3防止泄漏。然后,用户可从制品端口56移除再填充的制品30,以在气溶胶供应系统中重新使用。贮存器40可保持在再填充装置50中,以用于下一次再填充动作。如果通过再填充制品30而排空气溶胶生成材料42,则可将其移除并用新的充满的贮存器替换。或者,如果用户喜欢消耗一种以上类型的气溶胶生成材料,则可将其与保持不同类型的气溶胶生成材料的贮存器交换。

现在将描述关于再填充装置和传送机构的进一步细节。

再填充装置的传送机构包括用于推动安装在再填充装置中的贮存器的可移动壁的柱塞。柱塞由电动机驱动,该电动机在再填充装置的控制器的控制下,并且从再填充装置中的电源接收电力。控制器用于控制电机以移动柱塞与可移动壁接合,推压可移动壁以在一系列再填充动作中从贮存器分配流体,每个再填充动作是空的或部分空的制品的再填充,并且在使用之后使柱塞远离可移除壁回缩。这是通过柱塞沿着基本上正交于可移动壁的平面并且平行于贮存器的侧壁的方向线性移动以便使可移动壁在贮存器的内表面上方朝向出口孔口平滑地滑动来实现的。

可以用于产生柱塞的所需线性运动的电动机的一个实施例是步进电机,因为这些步进电机可以适于结合到本文所述类型的再填充单元中的紧凑尺寸获得。步进电机是无刷直流电机,其包括一系列围绕带齿转子布置的电磁体,在本情况中,根据来自再填充单元的控制器的控制信号,带齿转子在电磁体被依次通电时可与电磁体接合。转子联接到丝杠或构造为丝杠,使得驱动电机使转子以及丝杠转动。通过使用缠绕在丝杠的螺纹上的丝杠螺母,可将此旋转运动转换为线性运动。如果丝杠螺母联接到不可旋转的物品,则丝杠的转动导致丝杠螺母随着丝杠沿着螺纹而卷起或放下丝杠,从而拉动或推动所联接的物品。在本情况中,所联接的物品包括柱塞。因此,根据丝杠和转子的旋转方向,电机的操作可使柱塞朝向或远离贮存器的可移动壁延伸和回缩,丝杠和转子的旋转方向由电磁体通电的顺序决定。用于本目的的步进电机的好处是,通过适当地切换电磁铁以及通过转子、丝杠和丝杠螺母之间的联接传动,可非常精确地控制旋转的程度并因此控制线性运动的量,并且当电机关闭时,部件保持在适当的位置,使得柱塞可在使用之间保持在回缩或延伸位置。这可节省重新定位的时间,例如,如果在每次再填充动作之后从贮存器撤回柱塞,则需要重新定位。

图10A示出了电机驱动的柱塞传送机构的实施例的简化示意图。与上述描述一致,传送机构53包括柱塞53a,其(在此实施例中直接)联接到接合在丝杠170上的丝杠螺母71。丝杠170在再填充装置中的控制器的控制下通过由步进电机驱动而旋转到丝杠170所联接的转子,再填充装置在需要柱塞的运动时将控制信号发送到步进电机(见图5A)。电机和控制器的控制功能总体上用72表示。柱塞53a布置在再填充装置(未示出)中,以便与被接收在再填充装置的贮存器接口中的贮存器40的可移动壁63对准,从而如上所述地平行于贮存器壁推动。在所描绘的取向中,贮存器40竖直定位,其中可移动壁63在最上面,并且柱塞53a位于贮存器40上方。因此,由电机的操作产生的柱塞53a的线性运动朝向和远离可移动壁(柱塞53a的延伸和回缩)。贮存器40、柱塞53a及其经由丝杠螺母71与丝杠170的联接彼此相对定位,使得柱塞53a和丝杠彼此成一直线。柱塞53a的运动方向与丝杠170的纵向轴线同轴。这允许在丝杠螺母71和柱塞53a之间的简单联接。为了减少沿着此方向所需的空间的量,并且因此减少再填充单元的高度,柱塞53a构造为中空的,如图10A所示,并且围绕和配合在丝杠170上方,该丝杠插入到柱塞53a的中空芯部中。然而,这不是必须的,柱塞53a可以简单地布置在丝杠170下方。

图10A示出了处于回缩位置的柱塞,在该位置处,传送机构有效地静止并且与贮存器脱离接合。柱塞53a从其准备推动贮存器可移动壁以用于流体分配的位置撤回或回缩。这允许用户将贮存器插入到再填充装置的贮存器接口中,或从贮存器接口移除贮存器,而不受柱塞53a的存在的阻碍。在图10A中,贮存器40安装在准备使用的再填充装置中,并且柱塞53a处于回缩位置,在该回缩位置,其与可移动壁63间隔开。

图10B示出了与图10A相同的部件,但是柱塞53a处于包括接合位置的下一个位置。在此位置,柱塞53a与可移动壁63接合,准备推动。例如,在贮存器40已经插入到再填充装置中之后,控制器可控制电机以将柱塞53a从回缩位置移动到接合位置。这避免了当需要再填充动作时的延迟,因为柱塞可立即开始推动以分配流体,而不需要从回缩位置移动到接合位置。或者,如果添加到再填充动作的持续时间的额外时间是可接受的,则通过延伸柱塞而从回缩位置到接合位置的运动可作为在安装贮存器之后的第一再填充动作中的第一阶段而实现。在接合位置,柱塞53a的端部与可移动壁63接触或非常接近,使得进一步的延伸导致可移动壁63的向内移动,以将流体推出贮存器40。与可移动壁63的任何接触应该是轻微的和最小的,使得贮存器40中的流体不处于压力下,这可能迫使流体从贮存器40流出而脱离再填充动作,从而导致泄漏。可移动壁63可以成形为与柱塞53a的端部配合,例如通过在其外表面上形成凹部或插口,柱塞端部插入到该凹部或插口中。或者,在这一点上,外表面可以是基本上平面的、平直的或无特征的。

当制品插入到再填充装置中时,控制器识别出需要再填充。这可通过使用再填充单元中的传感器或检测器来实现,例如在制品接口中,其可检测正确插入的制品的存在并将其传达到例如控制器。更简单地,再填充装置可以包括开关、按钮或者其他用户控制或接口,用户在将制品插入到再填充装置中之后致动该开关、按钮或者其他用户控制或接口,以指示希望再填充动作。作为响应,控制器向电机发送一个或多个控制信号以使柱塞53a在向内推动方向上前进或延伸,以使流体移出贮存器40并进入制品。柱塞53a的这种延伸运动一直持续到控制器识别出所需量的流体已经被传送到制品中。这可以通过在制品中或制品接口中使用传感器或检测器来实现,该传感器或检测器可检测制品中的流体量何时达到或超过阈值或目标水平,例如对应于制品的储存区域是满的。将传感器或检测器的输出传达到控制器,该控制器通过停止柱塞53a的前进而作出响应。流体容积部或水平的确定,以及与阈值的比较,可由制品接口中的传感器或检测器或芯片在本地执行,其向控制器发送“停止”信号。或者,可将传感器或检测器读数发送到控制器,该控制器执行处理并确定何时停止移动柱塞53a。这些是允许用户再填充已经部分充满的制品的有用布置。一种不太复杂的布置是这样的布置,其中控制器配置为导致柱塞53a移动预设的固定延伸量,以分配固定量的流体,该固定量的流体例如可以对应于制品的储存区域的容量。一旦完成此预设运动,控制器就识别出再填充应该停止,并且停止推进柱塞53a。假定电机能够在其整个行程范围内以固定速度推进柱塞53a,这可通过例如控制器操作电机固定的时间量来实现。然而,不排除用于停止和开始推动可移动壁的其他方法。

在再填充动作结束时,柱塞53a可有用地留在其当前延伸位置,与可移动壁63接合。这将柱塞53a置于新的接合位置,立即准备下一次再填充动作,并且节省了如果柱塞53a在每次再填充动作之后返回到其回缩位置将导致的时间延迟。然而,在推动运动结束时非常轻微地回缩柱塞53a以实现新的接合位置可以是有用的。这降低了贮存器中的流体上的压力,否则该压力可能由柱塞53a在可移动壁63上的持续的小的力产生(例如,如果可移动壁63是柔性的),并且可导致贮存器出口孔口处的任何液滴被吸回到贮存器中。这可减少泄漏。

图10C再次示出了相同的部件,但是柱塞53a处于中间延伸位置,在若干连续的再填充动作之后,柱塞已经到达该中间延伸位置,在每个再填充动作期间,柱塞从回缩位置进一步前进,逐渐向内推动可移动壁并且每次更多地减小贮存器40的容量以分配流体。如所描绘的,已经分配了贮存器40中的流体的初始量的大约一半。柱塞53a的连续向前推进可在连续的再填充动作中继续,直到可移动壁到达贮存器的基部,贮存器的容量已经减小到零或几乎为零,并且贮存器已经排空、几乎排空或基本上排空。可移动壁63的此位置在图10C中以虚线示出。控制器配置为识别何时贮存器40已经变空,并且作为响应,在相反方向上控制电机以便拉动柱塞53A远离可移动壁,并且回到其回缩位置(图10A)。从而空的贮存器40与柱塞脱离,并且能够从再填充装置移除,并且当用户期望时用新的满的或部分满的贮存器替换。再填充装置可构造为将空的贮存器状况传达给用户,例如经由用户显示器上的消息或再填充单元外部的灯的照明。

可以以任何方便的方式确定贮存器的空的状态。例如,贮存器接口或贮存器本身中的传感器或检测器可以检测贮存器中的流体的水平或体积,并且将此传达给控制器,从该控制器可以与上述提出的用于检测制品中的液位的方式类似的方式计算空的或几乎空的状态。另外,可监测贮存器的接近耗尽的阈值,例如整个贮存器容量的25%、20%或10%,并且用于触发用户警报的呈现,即不久将需要新的贮存器。传感器或检测器可以操作以检测贮存器40内的可移动壁63的高度,使得当可移动壁到达贮存器的基部时通知空的状态。在另一替代方式中,丝杠、丝杠螺母和柱塞可以配置为使得提供柱塞的最大可达到的延伸,其对应于空的或几乎空的贮存器。例如,存在物理障碍以阻止丝杠或柱塞进一步移动,或者丝杠上的螺纹用完。当达到最大延伸时,电机将产生电流尖峰,因为其试图驱动柱塞经过可允许移动的末端;这可由控制器检测并且在空贮存器状态下被识别。或者,如果柱塞将可移动壁推压到端壁上是可接受的(例如,其将不会干扰贮存器在其贮存器接口中的位置),则贮存器40的端壁43可以用作物理障碍。

图11示出了电机驱动的柱塞传送机构的另一实施例的简化示意图。包括了图10A至图10C实施例中所示的各种组件,并且将不进一步详细描述。然而,这些部件相对于彼此不同地布置。特别地,贮存器40不是直接接收在再填充装置的下方并与丝杠170成一直线,而是偏离到一侧。柱塞53a如前所述地与贮存器40的可移动壁63对准并作用在其上,但是为了正确对准,其也从丝杠170侧向偏离。柱塞53a布置成使得其沿着线P的线性运动(在所描绘的取向上是上下运动)的方向平行于丝杠170的纵向轴线L,这与图10A的同轴布置相反。为了实现这一点,柱塞53a经由从丝杠螺母侧向延伸的臂或板73联接到丝杠螺母71,该臂或板与丝杠轴线L正交。这使得柱塞53a能够从丝杠70移位,以给出所需的平行构造。臂73可以是连接到丝杠螺母71和柱塞53a的单独元件,或者丝杠螺母71本身可以成形为将臂73设置为整体部分。

图11的平行布置允许丝杠170和柱塞53a加上贮存器40并排布置,这对于减小作为整体的部件所需的总高度是有用的,这进而可减小再填充装置所需的总外部尺寸。

图11中还示出了贮存器40的附加可选特征,其包括在侧壁41之间延伸的固定外壁146,以在可移动壁63的外部封闭贮存器40。固定壁146中具有孔147,柱塞53a穿过该孔以与可移动壁63接合。因此固定壁146很大程度上覆盖可移动壁53a,并且可保护其不受运输中或用户操纵贮存器40时可能发生的意外推动(以及在某种程度上,根据孔147的尺寸而故意擅动),该意外推动可能导致流体从贮存器的出口孔口意外排出。从而减少了泄漏和溢出。

图12示出了可以包括在如本文公开的再填充装置中的示例性制品接口的示意性侧视图。制品接口56具有滑动抽屉或托盘80的形式,其可滑动地安装在再填充装置(未示出)中的合适开口中。抽屉80具有前壁81,当抽屉80处于关闭位置时,该前壁关闭再填充装置的开口,被推入到再填充装置中。前壁81设置有手柄部分82,用户通过该手柄部分可抓住抽屉80,以便将其拉到从再填充装置延伸的打开位置中,并且将其推到再填充装置内的其关闭位置中,如图12中的双箭头所示。手柄部分82可采取对于本领域技术人员来说显而易见的任何可用的形式,包括突起、凹部或孔。安装在抽屉80中的是腔84,其为杯子或凹部的形式,当制品30需要再填充时,用户将制品30插入到该腔中。腔84由从抽屉81的基部直立的边界壁83限定,其内表面与制品30的外部尺寸和形状一致,使得当插入时制品被稳固和牢固地保持。当制品30和贮存器在再填充装置中被带到一起以形成用于再填充的流体流动路径时,这帮助制品30与流体导管的对准和引导。为了便于将制品30插入和移出腔84的紧密配合,在边界壁83中设置从腔84的上边缘或边沿83a向下延伸的切口部分85。当将制品30插入制品接口56或从制品接口56移除时,用户可通过切口部分85触及他们的手指以便抓握和保持制品30。方便地,设置一对切口部分85(仅示出了一个),其布置在腔84的相对侧上,以便于用拇指和食指抓握制品。

切口部分85的设置允许腔84足够深以便接收制品30,使得当完全插入时其上表面33与腔84的边沿83a齐平,或者替代地位于边沿83a下方,或者仅在其上方延伸一小段距离,如所描绘的。这帮助更牢固地保持通常为相对小的物品的制品30。

在使用中,用户使用手柄部分82滑动抽屉80打开,这使得腔84进入,并且允许用户将制品30插入到腔中。然后,用户将抽屉80推到其关闭位置,这将制品30放置在这样的位置,在该位置或从该位置,其可联接到流体流动路径中以进行再填充。

在此实施例中,制品接口还具有与其相关联的至少一个传感器或检测器86,其与再填充装置的控制器通信。传感器或检测器86可以构造为检测制品30存在于制品接口80中,并且可选地另外检测制品被正确地插入(例如,以所需的取向),和/或抽屉80已经返回到关闭位置。控制器可从检测器86的输出确定这些条件被满足,相应地识别出制品存在并准备再填充,并且作为响应启动产生再填充动作所需的过程。特别地,控制器控制传送机构,在本实施例中,该传送机构是电机的控制器,以使柱塞前进,从而推动可移动壁并从贮存器分配流体。另外,控制器可以采取其他动作,例如控制产生流体导管所需的任何运动,例如将贮存器和制品放在一起以便将贮存器喷嘴插入到制品的入口孔口中。

另外地或替代地,可提供一个或多个传感器或检测器86以监测或测量制品中的流体的水平或体积,以便增强控制器对再填充动作的控制,例如当制品的储存区域是满的时,适当地定时再填充动作的结束,如上所述。用于感测或确定流体水平或体积的选择包括检测制品的重量,其将取决于存在的流体的量,以及光学检测,其涉及将光束引导到储存区域中并检测透射光或反射光,其将根据流体表面的高度而变化。另一个选择是测量制品或储存区域上的电容。电容将取决于在测量区域中有多少流体或有/无流体。

图13示出了另一个示例性再填充装置50的示意性外部前视图。再填充装置具有如前所述的制品接口56和贮存器接口54。制品接口包括滑动抽屉,其具有带手柄部分82的前壁81,如图12的实施例。贮存器接口54类似地构造为具有前壁91和手柄部分92的滑动抽屉。一旦打开,抽屉就允许进入腔、凹部或类似物,在关闭抽屉以将贮存器与再填充装置定位之前,用户可将贮存器放置或插入到该腔、凹部或类似物中。另外,贮存器接口的前壁91包括观察孔93,用户可通过该观察孔观察以看到存在于贮存器中的流体的水平。为了实现这一点,贮存器应当在其侧壁中包括透明部分或窗口,以允许视觉检查贮存器的内部,或者整个侧壁可由透明材料制成。观察孔93可以是前壁91中的开口,其用诸如玻璃或塑料的透明材料磨光,或者可以是简单的开孔。而且,其可以位于再填充装置的壳体52上的其他位置;可使用任何方便用户接近的位置,并且该位置给出了到贮存器的适当部分的视线。而且,观察孔93可用于用户快速确定贮存器当前是否安装在再填充装置中。这种功能不需要贮存器中的任何透明部分。两个观察功能都可用于补充其他自动化过程,以便向用户传送相同的信息,例如用户显示器上的消息或符号,或者响应于控制器所接收的检测器输出而点亮指示灯。或者,可以使用以这种方式实现视觉检查来代替自动显示这种信息,以便简化再填充设备。

应注意,参考图12和图13描述的再填充装置的各种特征中的任何一个可单独地包括在任何再填充装置中,或者包括在两个或更多个特征的任何组合中。其也可以在具有不同于所述电机驱动柱塞的传送机构的再填充装置中使用,以便作为泵设备将流体从贮存器中拉出而不是用柱塞将其推出。与制品接口和贮存器接口相关的特征也可以在不同于所述滑动抽屉设备的接口构造中实现。

概括来说,本公开提供了一种通过控制电机驱动柱塞以将流体从具有可向内移动的壁的贮存器移动到通过流体流动路径联接到贮存器的制品中的储存区域来再填充制品的方法。现在将描述这种类型的方法的实施例的一些更具体的细节。

图14示出了第一示例性方法中的步骤的流程图。在第一步骤S1中,用户将具有可移动壁的贮存器插入到对接站或再填充装置中。在第二步骤S2中,再填充装置的控制器执行自动检查以确定贮存器已经插入并且存在并且可用于再填充。在已经认识到存在贮存器之后,控制器向电机发送适当的控制信号以控制电机,使得电机使柱塞在前进方向上移动,以便使柱塞与贮存器的可移动壁接合。再填充装置现在处于其立即准备好再填充插入其中的制品的状况。当柱塞处于接合位置时,控制器监测允许接近贮存器接口的通道门、舱口等的状态,在该贮存器接口中,贮存器保持在再填充装置内。在下一个步骤S4中,控制器在任何给定时间确定通道门是否已经打开。如果没有打开,则门保持关闭,并且再填充装置可被认为仍然处于准备再填充的状态。方法进行到步骤S5,其中控制器控制电机以使柱塞前进一次或多次,以响应于将空的制品插入到再填充装置中而执行一个或多个再填充动作。再填充动作可继续进行,直到贮存器中的所有流体用完。然后在步骤S6中,控制器检测到贮存器是空的,并且不再可用于再填充动作。作为响应,控制器控制电机以回缩柱塞,使得柱塞通过在相反方向上移动回到其初始回缩位置而与贮存器的可移动壁和贮存器本身脱离。然后,在步骤S8中,用户能够通过打开通道门以到达空的贮存器而从对接站移除贮存器。

然而,如果在步骤S4中控制器检测到贮存器通道门已经打开,则该状态被识别为用户想要移除贮存器的可能性,例如用保持不同流体的贮存器替换它,或者检查贮存器的一些特性。如果用户试图在柱塞与贮存器接合的同时移除贮存器,则柱塞和/或贮存器可能被损坏。为了避免这种情况,控制器通过将柱塞回缩到回缩位置来响应于打开的通道门而动作,因此该方法直接进行到步骤S7。然后,在步骤S8中用户可以安全地移除贮存器。

用户可以在贮存器的寿命期间的任何时间打开贮存器通道门,因此该方法可从步骤S5循环回到步骤S4,使得控制器在贮存器变空之前可执行再填充动作的时间段内检查通道门的打开。

图15示出了第二示例性方法中的步骤的流程图。该方法包括关于图14的方法中的步骤S5的再填充动作的更多可能的细节。在第一步骤S10中,将制品或烟囊插入到准备好执行再填充动作的再填充装置或对接站中(例如通过已经执行的图14的方法的步骤S1-S3)。在第二步骤S11中,再填充装置的控制器执行自动检查以确定制品存在并且已经正确插入以用于再填充。在识别出制品存在之后,在步骤S12中,控制器将适当的控制信号发送到再填充装置的相关部分,以接合制品和贮存器,从而在其之间形成所需的流体流动路径。然后,制品被适当地定位以进行再填充,并且贮存器和柱塞被填充以进行再填充动作。在下一个步骤S3中,控制器向电机发送控制信号以控制电机,使得其在前进方向上移动柱塞,以便向内推动贮存器的可移动壁,以将流体从贮存器分配到制品中,从而实现再填充动作。当在步骤S13中进行分配时,在步骤S14中控制器监测制品中的流体的量,其中该量在再填充动作的过程中增加。在下一个步骤S15中,控制器测试制品是否是满的,例如通过将在步骤S14中确定的当前流体量与预设的最大或目标量进行比较。如果控制器确定为否,则制品不是满的,方法返回到步骤S14以继续分配流体。如果控制器在步骤S15中确定为是,则制品是满的,该方法进行到步骤S16,在该步骤中控制器控制电机以停止柱塞的前进。在下一个可选步骤S17中,控制器控制电机以稍微回缩柱塞,以减轻贮存器内部的流体压力,使得贮存器出口处的任何流体液滴被抽回到贮存器中。在步骤S18中,在步骤S12的反向中,制品与贮存器脱离。最后,在步骤S19中用户可从再填充装置移除制品。

图16示出了第三示例性方法中的步骤的流程图,其提供了简化的再填充动作,该再填充动作可以在具有较少部件和动作的再填充装置中进行。如图15的方法一样,该方法开始于在步骤S20中用户将制品或烟囊插入到再填充装置或对接站中。在步骤S21中,制品和贮存器接合在一起,以在其之间形成所需的流体流动路径,其结果是制品被适当地定位以用于再填充。在下一个步骤S22中,控制器向电机发送控制信号以控制电机,使得其在前进方向上移动柱塞,以便向内推动贮存器的可移动壁,以将流体从贮存器分配到制品中,从而实现再填充动作。在步骤S23中,分配继续,直到已经将所需量的流体分配到制品中。这可以通过检测制品中的流体已经达到特定水平来实现,例如对应于储存区域是满的,响应于此,通过检测器或传感器向控制器发送“停止”信号。或者,可以将柱塞操作一段特定的时间或操作一段特定的距离,以便与从贮存器分配的所需量的流体相匹配,例如与制品的储存区域容量相匹配的量。然后在步骤S24中,柱塞停止进一步前进以便停止流体的分配。在步骤S25中,在步骤S21的反向中,制品和贮存器脱离。最后,在步骤S26中用户可从再填充装置移除制品。

步进电机在此已经被详细描述为适于驱动再填充单元中的柱塞。然而,也可以替代地使用其他类型的电机,其能够直接或通过传动装置等产生柱塞的线性运动。

虽然根据本公开的再填充装置可以与具有能够使用再填充装置填充的气溶胶生成材料储存区域的气溶胶供应系统的一个或多个模型分开地供消费者使用,但是使完整的可再填充系统作为单组物品可用可能是方便的。因此,可以提供包括再填充装置和气溶胶供应系统的套件,该气溶胶供应系统具有适当形式的可再填充制品以装配到再填充装置中。在替代布置中,气溶胶供应系统本身可以被接收在再填充装置中以用于再填充储存区域。套件还可以包括一个或多个预先填充有气溶胶生成材料的贮存器,尽管贮存器也应当是单独可用的,以增加再填充系统作为整体的寿命,并且以便消费者在不同类型的气溶胶生成材料之间进行选择。

用于流体分配的喷嘴

参考上述图1和图2以及下述图3和图17A至图23描述了用于流体分配的喷嘴。

现在将描述与流体导管相关的进一步细节。如上所述,流体导管可以全部或部分地由贮存器40和制品30的部分形成。特别地,流体导管58的实施例布置是喷嘴,通过该喷嘴从贮存器40分配流体气溶胶生成材料。喷嘴可以设置为对接站的元件,使得当贮存器安装在对接站中时,贮存器的出口孔口联接到喷嘴的第一端。或者,喷嘴可以实施为贮存器的整体部分,以提供出口孔口。这使喷嘴仅与特定的贮存器及其内容物相关联,从而避免了可能由于使用具有相同喷嘴的不同气溶胶生成材料的贮存器而引起的任何交叉污染。喷嘴接合到制品的入口孔口中,以便使得流体能够从贮存器传送到制品中。例如,当制品和贮存器都已经安装在对接站中时,可以通过制品朝向贮存器的运动来实现接合,反之亦然。

图3示出了布置成用作流体导管的喷嘴的示意图。包含气溶胶生成流体42的贮存器40具有布置为其出口孔口的喷嘴60,喷嘴60的第一端或近端61邻近贮存器40。喷嘴可以通过例如塑料材料的模制或3D打印与贮存器一体地形成。这确保了喷嘴60和贮存器40的壳体41之间的无泄漏连结。或者,这两个部分可以单独形成,然后例如通过焊接、粘合剂、螺纹或推入配合联接或其他方法连结在一起。喷嘴具有管状细长形状,并且从第一端61延伸到远离贮存器40的第二端或远端62,其用作流体分配点。流体通过例如在近端61处或其附近的阀(未示出)保持在贮存器中,当开始向制品传送流体时,该阀打开。在其他情况下,表面张力可能足以保持流体,例如如果喷嘴的孔足够小。远端62插入到制品30的入口孔口32中,并且在此实施例中直接延伸到制品30的储存区域3中。在其他实施例中,可以存在将入口孔口32连接到储存区域3的内部的管道、管道系统或一些其他流体流动路径。在使用中,气溶胶生成材料42使用对接站的流体传送机构沿着由喷嘴60(用作流体导管)限定的流体通道从近端61移动出贮存器40到远端62,在那里其到达喷嘴的流体出口并且流入储存区域3,以便用气溶胶生成材料再填充制品30。

在这种再填充动作期间,流体进入空的或部分空的储存区域,并且置换其中的空气。为了避免或减少储存区域内的压力增加,应当允许空气逸出。这被称为通气。不期望在储存区域中出现大的压力增加,因为压力可迫使流体经由气溶胶生成材料传送部件(芯或类似物)朝向蒸气生成器离开储存区域,从而导致制品内的内部泄漏。这可以通过在储存区域的壁中设置通气孔来解决,但是这将成为易泄漏的另一个点。

因此,本公开提出允许流体经由制品的入口孔口并且另外经由喷嘴进入和排出。为了实现这一点,喷嘴构造为使得其具有管状形状并且在近端和远端之间延伸的外壁包围两个通道,第一通道是流体通道,以将从贮存器流动的流体运送到喷嘴的近端中并从喷嘴的远端流出到制品中。由储存区域中的流体置换的空气进入喷嘴中的第二通道,第二通道是通气通道,以从喷嘴的远端朝向近端运送空气远离制品。这样,可减少或避免制品的储存区域内的压力增加。

两个通道(一个用于流体流动,一个用于空气流动)的这种双喷嘴布置通过使用外壁内的分隔内壁将外管或壁内的容积(总喷嘴容积)分成两个通道来实现。考虑内壁的各种构造;下面讨论一些非限制性实施例。内壁类似地在喷嘴的近端和远端之间延伸,从而将流动通道和通气通道提供为两个沿着喷嘴的纵向方向延伸的平行通道。

图17A示出了通过第一示例性双喷嘴60的示意性纵截面。如前所述,喷嘴60具有近端(贮存器端)61和远端(制品端)62。近端61通过任何合适的装置与贮存器(未示出)成为一体或与其联接,包括中间联接元件(未示出)。喷嘴60包括管状的外壁163,并且在此实施例中具有圆形横截面形状。由外壁163界定的内部空间(其可被看作喷嘴容积部)在其内部包含内壁164,在此实施例中,该内壁也是具有圆形横截面的管状。内壁164布置在外壁163内,以便与外壁163同心地定位。换句话说,两个管状壁163、164的纵向轴线是重合的。更一般地,内壁164与外壁163同轴。内壁164内部的空间由内壁164的内表面界定,提供流体流动通道166,流体F沿着该流体流动通道从近端61流到远端62,在那里流体F从喷嘴60喷射到制品(未示出)的储存区域中。内壁164和外壁163之间的空间由外壁163的内表面和内壁164的外表面界定,提供了通气通道165。空气A在远端处进入通气通道165,并且沿着其朝向近端流动。

流体通道166布置成在远端62处延伸到通气通道165之外。存在长度X,该长度X是流体通道166超过通气通道165的长度。在此实施例中,通过将内壁164构造为在远端62处比外壁163长,使得内壁164的远端突出到外壁163的远端之外,来实现流体通道166的这种延伸。这种布置的目的是在空间上将流体出口与空气入口分开。这减小了流体进入或被吸入到通气通道165中并且堵塞或部分堵塞它的机会。这种堵塞阻碍了喷嘴60的通气能力,并且允许制品内部的压力增加。

图17B示出了图17A的喷嘴的横截面的示意图。可看到内壁164在外壁163内的同轴位置,以及壁163、164的圆形截面。通气通道165包括形成在内壁164和外壁163之间的环形间隔。

喷嘴具有横向宽度W,其是外壁163的外部宽度(在此情况下为直径)。尽管这可以是任何尺寸,视喷嘴60的预期用途而定,但是在用于电子烟烟囊的再填充对接站的情况下,考虑到烟囊的典型尺寸和烟囊的流体入口孔口的可行或期望尺寸,设想高达大约2mm的宽度是实际的。作为具体的实施例,例如,W可以具有1.6mm或1.8mm的值。因此,喷嘴宽度可以在1.5mm至2mm的范围内。当然,更宽的喷嘴也是可能的,例如在1.5mm至2.5mm或1.5mm至3mm的范围内。

图18A示出了另一个示例性双喷嘴60的示意性纵截面。此实施例与图17A的实施例的不同之处在于内壁164的位置。如图17A的实施例中一样,内壁164和外壁163都具有圆形截面。然而,内壁164不与外壁163同轴,而是从外壁163(以及因此整个喷嘴60)的由虚线指示的中心纵向轴线偏离。与图17A和图17B中的同心布置相反,这种布置可以被称为偏心的。图18B示出了喷嘴60的横向剖视图。内壁164放置在外壁164的一侧,以便与外壁164的内表面接触。这使得再次限定在内壁163和外壁164之间的通气通道165具有新月形而不是先前的环形。

这种布置的目的是增加通气通道的横向尺寸,这降低了如果流体进入通气通道时堵塞的机会。对于外壁的相同内部宽度和内壁的外部宽度,与由同心位置形成的环形通气通道的宽度相比,通气通道在其最宽点处更宽。

图19示出了具有偏心定位的内壁164的另一个示例性双喷嘴的横向剖视图。在此情况下,内壁164偏离喷嘴60的中心纵向轴线,如图18A和图18B中的实施例一样,但是仍然与外壁163的内表面分离。其位置介于图17B和图18B的实施例中的位置之间。因此,通气通道165具有不规则环形形状,具有非恒定宽度,但是相对于同心布置而言稍微增加。

在包括管状外壁内部的管状内壁的喷嘴设计中,可以使用内壁相对于外壁的任何位置。偏心布置可用于加宽通气通道并降低堵塞的可能性。由于其对称性,同心布置可以是优选的,这可以使喷嘴与制品的入口孔口容易对准。

而且,喷嘴不需要仅由圆形截面形状的管或管状壁形成。优选地,可以使用其他形状,并且两个壁不需要具有相同的形状。弯曲形状通常可以是优选的,因为其提供更平滑的流体流动,但不是必需的。

图20示出了由两个管状壁限定的另一个示例性双喷嘴的横向剖视图。在此情况下,外壁163具有卵形或椭圆形形状,并且内壁164是圆形的。这种构造也可用于增加通气通道165的宽度以减少堵塞。然而,不排除其他形状。

然而,内壁可以以不同于构造为第二管状形状的其他方式将喷嘴容积部分成两个所需的通道。该容积部可以简单地由内壁分隔,该内壁延伸跨过外壁的内部,附接在围绕外壁的内周边的两个不同的点处。

图21A示出了具有分隔内壁的第一示例性喷嘴的横向剖视图。喷嘴60包括圆形截面的外壁163和笔直的内壁164,并且在喷嘴容积部上延伸而不穿过中心轴线。实际上,内壁164是由外壁163限定的圆的弦,并且将喷嘴容积部分成两个段,内壁164的任一侧上一个段。因此,提供了两个通道165、166,每个通道由内壁164的一侧和外壁163的内表面的一部分界定。内壁163偏离中心,因此通道165、166具有不同的尺寸。较大的通道165可被分配为通气通道,因为其较大的宽度将帮助减少堵塞,如上所述。内壁164的位置可以选择成根据需要设定通道165、166的相对尺寸。在一些情况下,可能期望笔直内壁164沿着外壁163的直径(或者如果外壁163不是圆形的,则沿着外壁163的其他中间划分线)对准,以给出两个具有相等截面积的通道。

然而,分隔内壁不需要是笔直的或平直的;可以根据需要使用其他形状来划分喷嘴容积部。

图21B示出了具有分隔内壁的第二示例性喷嘴的横向剖视图。喷嘴60包括圆形截面的外壁163,以及在其接触外壁163的内表面的两个点之间弯曲的内壁164。曲率的量可根据需要选择;如图21B中的相对紧的曲率将在曲线内部产生近似圆形的截面空间,类似于图17B的偏心内部管状壁。这对于流体通道166中更平滑的流体流动可能是优选的。如先前的实施例中一样,内壁可以成形和定位为以便将喷嘴容积部分成两个不等尺寸的通道,其中较大的一个可被分配为通气通道165。

虽然可以使用基本上相等尺寸的流动和通气通道,并且在一些情况下可以是合适的或优选的,但是可使用更大的通气通道来减少堵塞,如上所述。通道的尺寸可根据其横截面积来限定。因此,对于更大或更宽的通气通道,通气通道的横截面积大于流体通道的截面积。实验已经确定,有用的比率是大约2:1,换句话说,通气通道的截面积是流体通道的截面积的大约两倍。将喷嘴容积部作为整体考虑,流体通道和通气通道分别占据大约三分之一和三分之二的体积和总截面积。接近此比例的值也可以是有用的,例如使得通气通道的截面积可以在流体通道的截面积的大约1.5至2.5倍的范围内。然而,不排除其他值,并且在一些情况下可能是适当的。所给出的实施例值可用于具有上述宽度的喷嘴,例如,大约2mm或更小。

喷嘴可以是基本上笔直的,因为截面形状和尺寸沿着喷嘴的长度保持恒定。而且,两个通道的面积比可以随着长度保持恒定。然而,也可以使用其他布置,例如喇叭形喷嘴形状,其在近端更宽而在远端更窄。通道之间的比率可以变化。例如,如果有任何流体被吸入,则在远端处成比例地更大的通气通道可以有助于减少堵塞,而在近端处成比例地更大的流体通道可以有助于将流体从贮存器供给到流体通道中。

为了使空气从通气通道逸出,可以在喷嘴的外壁中形成一个或多个孔,该一个或多个孔与通气通道流体连通。如果当喷嘴插入到入口孔口中以便再填充时,该一个或多个孔定位在制品的外部,则空气被简单地排放到再填充对接站的内部中。根据喷嘴的近端处的连接或连结构造,可以设置与通气通道流体连通的腔室(通过孔或通过外壁的终端,同时内壁进一步延伸)以接收空气,该腔室例如形成在塞子或插口内,该塞子或插口将近端保持在贮存器内。腔室于是可以具有出口。

如上所述,流体通道构造为在喷嘴的远端处延伸超过通气通道。已经进行了实验来测试不同长度的延伸部分的功效(此长度是两个通道之间的长度差)。如所讨论的,额外长度的目的是将流体出口和空气入口分开,以使通气通道被流体堵塞的可能性最小。这可通过测量流体分配到其的空间内的压力来测试,例如制品中的储存区域。如果通气通道完全有效,则没有观察到压力增加。然而,如果通气通道变得阻塞,例如被流体吸入阻塞,则沿着通气通道的空气流动被阻止或停止,并且空间中的压力随着更多的进入流体不能从空间中排出空气而增加。

图22示出了为测试此特征而执行的一些实验测量的条形图。制造具有各种长度差的喷嘴,其具有如图17B中的同心圆形构造以及1.5mm和2mm之间的外径。长度差是流体通道超过通气通道的延伸部分X,如图17A所示。具有零长度差(X=0)的喷嘴经历足以导致大约1kPa的显著压力增加的堵塞,如图22所示。X值为3mm时,观察到的压力增加明显降低,降至大约0.3kPa,表明此尺寸的扩大是非常有益的。进一步增加长度直至X=4.5mm,没有产生可测量的压力增加,在更长的长度(7mm和12mm)下也观察到结果。因此,可以得出结论,长度差有利于改善通气通道的性能。3mm或更大的长度提供了有用的效果,并且4.5mm或更大的长度可减少或消除压力增加。

图23示出了在再填充期间压力的进一步实验测量的曲线图。在此情况下,喷嘴具有长度差,并且构造为具有如图18B所示的偏心定位的内壁。外径在1.5mm和2mm之间。如可从该曲线图看到的,在整个再填充过程中压力增加基本上保持为零,这表明通过通气通道的良好通气性能。

在需要或期望小喷嘴尺寸的应用中,例如上面给出的实施例尺寸,根据本公开的双喷嘴可以使用三维打印方便地制造。这也可以用于更大规模的喷嘴,但是在这种设计中,其他制造技术可以比在更小尺寸时更简单,例如塑料材料的模制,或者用于内壁和外壁的单独部件的组装。

虽然已经引用了气溶胶供应系统的气溶胶生成材料储存区域和用于气溶胶供应系统的制品的再填充作为如本文公开的喷嘴的特定用途,包括在再填充装置中的使用,但是概念不限于此。根据本公开的喷嘴可在任何情况中使用,其中液体将被传送到基本上封闭或气密的空间中,使得空气需要被排出以便避免或减少压力增加。

用于电子气溶胶供应系统的可再填充制品

参考上述图1和图2以及下述图3和图24至图30描述了用于电子气溶胶供应系统的可再填充制品。

现在将描述与制品相关的进一步细节。

图3示出了布置成用于从贮存器进行再填充的制品的示意图,其中贮存器和制品都被接收在再填充对接站(未示出)中的适当接口中。包含气溶胶生成流体42的贮存器40具有布置为其出口孔口的喷嘴60。喷嘴60用作图2所示的流体导管。在此实施例中,喷嘴具有管状细长形状,并且从第一端61延伸到远离贮存器40的第二端或远端62,其用作流体分配点。流体通过例如在近端61处或其附近的阀(未示出)保持在贮存器中,当开始向制品传送流体时,该阀打开。在其他情况下,表面张力可能足以保持流体,例如如果喷嘴的孔足够小。远端62插入到制品30的入口孔口32中,并且在此实施例中直接延伸到制品30的储存区域3中。在其他实施例中,可以存在将入口孔口32连接到储存区域3的内部的管道、管道系统或一些其他流体流动路径。在使用中,气溶胶生成材料42使用对接站的流体传送机构沿着由喷嘴60(用作流体导管)限定的流体通道从近端61移动出贮存器40到远端62,在那里其到达喷嘴的流体出口并且流入储存区域3中,以便用气溶胶生成材料再填充制品30。

图3仅示出了实施例布置,并且贮存器的出口孔口可以构造为不同于喷嘴,并且如上所述,允许使用再填充对接站再填充制品的流体导管可以包括或可以不包括贮存器和制品的部分。然而,通常,制品的入口孔口构造为与流体导管接合,使得来自贮存器的流体可从流体导管喷射并进入制品的储存区域。一旦制品已经插入到再填充对接站的制品端口中,与流体导管的接合就可以通过制品和流体导管的端部(例如喷嘴的远端)之间的相对运动来实现。

一旦制品已经用气溶胶生成材料填充或再填充,重要的是,流体保持在储存区域内而不是旨在离开以供给气溶胶供应系统的蒸气生成器。因此,储存区域应配置为用于最小化泄漏。根据本公开,这通过使用用于制品的入口孔口的阀来解决。

图24示出了示例性制品的示意性剖视图(未按比例)。制品30由外壳31界定,该外壳限定制品30的外部形状并且形成用于容纳制品30的各种元件和零件的内部空间,例如以上参考图1讨论的。与本概念相关地,示出了用于保持流体气溶胶生成材料42的储存区域3。与该概念不相关的其他零件为了简单起见而未示出。储存区域3被表示为简单的圆柱形或立方形罐,但是再次为了简单起见,储存区域3实际上可以根据制品内的其他零件的性质以及制品的尺寸和形状而具有任何形状。

外壳31由一个或多个壁形成,其中用于组装外壳的壁的数量将由制品的设计决定。制品30具有稍微细长的形状,一端是嘴件端36。此外壳向内朝向嘴件端倾斜以便形成嘴件的舒适形状。侧壁从嘴件端朝向制品30的与嘴件端36相对的第二端延伸。朝向第二端,侧壁具有凹入部分37以用于插入到对应装置的端部处的接收插口中以便产生气溶胶生成系统。然而,这仅是一个实施例,并且外壳可以以其他方式成形。

制品30在第二端由壁33封闭。此壁33包括入口孔口32,通过该入口孔口可将气溶胶生成材料添加到储存区域以再填充制品30。因此,此壁可被认为是入口壁22。入口孔口32由阀34封闭或覆盖,该阀阻止流体流出储存区域3,并且因此减少从制品30的泄漏。应注意,在此实施例中,入口孔口32是入口壁33中的孔的形式。阀34覆盖该孔。而且,阀34直接通向储存区域3的内部。

还应注意,在此实施例中,入口壁33位于制品30的与嘴件端36相对的一端。为了允许再填充,嘴件端可被保持在再填充装置中的制品端口中,使入口壁暴露以与流体导管连接。例如,制品端口可以接收制品,其中嘴件端向下定向,如图24所示,使得入口壁面向上以便再填充。这对于制品的一些内部构造可以是有用的,例如特定的蒸气生成器,或者蒸气生成器和储存区域的组合。而且,在与嘴件相对的制品壁中放置入口孔口通常将能够在制品联接到装置时将其覆盖。因此,防止了污染物被篡改或意外进入储存区域。然而,该概念不限于这种方式,并且入口孔口和相关联的入口壁可以其他方式定位为外壳31的一部分。

还示出了用于将制品30电连接到装置的电触点35,制品与该装置形成气溶胶供应系统。触点通常将穿过外壳31的端壁,在此情况下,端壁也是入口壁33。

在此实施例中,入口壁33仅包括外壳31的端壁。在这种布置中,外壳31的其余部分,即在嘴件端处的壁或表面,以及侧壁或壁或表面,可以形成为单个零件,并且一旦所有需要的元件都安装在制品的内部中,入口壁就用来封闭制品30。在其他情况下,外壳31的其余部分可以由多于一个的单独的壁形成,这些壁通过焊接、粘合、卡扣配合或类似方式连结在一起。而且,入口壁33可以限定外壳31的不止一个侧面或表面,并且作为单个零件可以进一步围绕外壳延伸,例如还通过形成一个或多个相邻表面的全部或一部分。

无论入口壁33的形状或位置如何,根据本概念,入口孔口32及其相关联的阀34与入口壁33整体形成。就整体形成而言,意味着各个零件形成为单个连续元件或部件,而不是由单独制成然后连结在一起的单独元件形成。由于消除了将零件组装成更大的部件,所以此方法允许制造速度。而且,当制品被使用或储存时从入口孔口泄漏的风险被降低,因为在阀和其周围环境之间没有接缝或接头,如果不正确地形成,则该接缝或接头可能易于泄漏,或者由于重复使用,例如入口孔口与流体导管的重复接合而弱化。一旦形成,入口壁就与其他壁一起安装以产生完整的外壳。该安装可以经由推入配合摩擦连接,其中入口壁形成为插塞,该插塞封闭由其他壁限定的另外的开口腔,或者可以通过粘合剂、焊接、卡扣配合连接或本领域技术人员显而易见的任何其他方法固定。

任何合适的制造技术都可用于制造整体的阀和壁部件。塑料材料和天然或合成橡胶是合适的,并且可方便地在包括模制和三维打印的技术中使用。一种具体的实施例材料是硅树脂。这些类型的柔性、弹性但可变形的材料适于形成阀,当其插入到入口孔口中时,该阀可通过在流体导管或喷嘴的接合端的压力下的变形而打开,并且一旦导管端部被撤回,阀就将返回到其初始闭合构造。可使用硅树脂,因为其适于自密封阀,其中硅树脂中的一个或多个狭缝或切口可打开以让导管端部穿过,并且一旦导管端部被移除就再次关闭。

可以这种方式与入口孔口和入口壁一体地形成的合适类型的阀的实施例是狭缝阀(包括在平面或弯曲膜中的单个狭缝)、十字狭缝阀(包括在平面或弯曲膜或其他形状部分中的两个相交狭缝)、圆顶阀(具有形成在其中的一个或多个狭缝或类似物的圆顶部分)、鸭嘴阀和瓣阀。然而,不排除其他阀类型。

此外,虽然整体形成的阀提供了上述特征,但是其他单独形成的阀也可以在可再填充烟囊中使用,该可再填充烟囊另外具有一个或多个本文描述的特征。已经提到的阀类型可单独使用、制造并且随后联接到入口孔口中。而且,也可使用包括单独元件的阀,这些元件排除了整体形成为一个部件,例如球阀、弹簧阀和提升阀。

图25A示出了示例性制品30的简化示意性剖视图,为了简单起见,其示出为简单的矩形盒(为了清楚起见,制品的所有元件与所考虑的再填充设备无关)。在完全接合在再填充装置或对接站内之前,如前所述具有与入口壁33成一体的阀34的制品30与流体导管58的流体输送端或远端对准,例如图3中的贮存器的喷嘴60。此时阀34关闭。然后,在制品30和流体导管58之间发生由双箭头所示的相对运动,以便使流体导管的端部与入口孔口32接合。导管端部进入入口孔口32并将阀34推到其打开位置中。该相对运动可以是例如制品30朝向流体导管58的向上运动,通过再填充装置自动化,例如机动运动,或者是当用户关闭再填充装置的舱口、门、托盘或类似物时操作的协作机械可移动零件的结果,该再填充装置提供对制品端口的进入,或者是用户移动臂或杆。或者,流体导管58可朝向制品30移动。

图25B示出了与流体导管58接合的制品30,使得导管的端部已经进入入口孔口32并打开阀34。流体导管58现在直接到达制品30的储存区域3中,使得沿着导管58流动的流体F从导管端部离开并流入储存区域,从而用气溶胶生成材料再填充制品30。

在图24和图25A/图5B的实施例中,入口孔口是入口壁中的孔,使得关闭入口孔口的阀基本上位于与入口壁相同的平面中。而且,入口孔口和阀布置成使得阀打开或直接通向储存区域。然而,这不是必需的。如上所述,根据气溶胶供应系统的设计和操作,储存区域可具有任何形状和构造,并且至此所示的入口壁有效地形成储存区域的边界壁(或直接覆盖储存区域)的布置可能并不合适。在此情况下,储存区域可远离入口壁定位。

图26示出了另一个示例性制品30的简化示意性剖视图,如前所述为包含储存区域3的矩形盒。同样如前所述,入口壁33是制品30的端壁,示出为其嘴件端36向下。与前述实施例的不同之处在于,在此情况下,与前面所示的偏离位置相比,入口孔口32居中地定位在入口壁33内。储存区域3布置在制品30的内部的一侧,与入口壁33间隔开。为了使通过阀34注入或输送的流体到达储存区域,提供了通过制品30的内部的流体流动路径38,该流体流动路径将入口孔口32连接到储存区域3的入口141。流体流动路径可以包括管或管道,或者穿过制品内部的固体元件或在该固体元件之间形成的孔,并且可以沿着在入口孔口32和储存区域入口41之间所需的任何方向,这与制品30中的中间元件和部件有关。

图27示出了另一个示例性制品30的简化示意性剖视图。在此实施例中,我们返回到偏离入口孔口32和由入口壁33界定的储存区域3。然而,此实施例特有的特定特征也可与中心入口孔口和/或不同定位的储存区域组合。

在此实施例中,入口孔口不仅仅是在入口壁33中的简单的孔。而是入口孔口32包括从入口壁中的孔向内延伸到制品的内部中的管状入口39,在此情况下是储存区域3的内部。阀34位于管状入口39的一端,该端是管状入口39的远端,远离入口壁33处的管状入口39的近端。近端和远端是相对于再填充期间的流体流动方向限定的。因此,阀34围绕入口壁33中的入口孔口32的孔相对于入口壁33的平面插入或向内移位。在使用中,流体导管的输送端插入到管状入口39中并向下到达阀34,在那里相对运动推动流体导管端部穿过阀34,如前所述。

阀的这种插入位置提供了一些保护,防止阀损坏,并且防止污染物和异物进入,否则污染物和异物可能进入储存区域。而且,管状入口在流体导管接近阀时为流体导管的端部提供空间引导。如果流体导管的端部在宽度上接近管状入口的内部宽度,则减小或防止导管端部的侧向运动,使得流体导管的端部在其接触时与阀适当地对准,该端部可以成形为用于改进与阀的接合。而且,如果储存区域与入口壁分开,则管状元件可用作如关于图25所述的流体流动路径。例如,阀可位于通向储存区域的入口处。为了易于将流体导管插入到管状入口中,流体导管可以具有圆形外部截面,并且管状入口可以具有圆形内部截面。

考虑到用于气溶胶供应系统的典型制品的相对小的尺寸,管状入口的长度将不会很大。例如,从近端到远端(入口壁到阀)的长度可以在5mm至20mm的范围内,或者在7mm至15mm的范围内。然而,不排除其他长度。进一步关于尺寸,管状入口(如果包括的话)、入口孔口和阀可成形为与流体导管(例如喷嘴)接合,该流体导管具有在1.5mm至2.5mm、或1.5mm至3mm、或1.5mm至2mm的范围内的宽度。例如,宽度可以是大约2mm,或大约1.6mm,或大约1.8mm。然而,不排除其他宽度。

图28示出了根据本公开的实施例入口壁的图示。入口壁33通过模制由硅树脂形成,并且与先前附图的实施例相比处于倒置位置。入口壁33旨在作为具有带圆角的矩形的横截面形状的制品的端壁。这与气溶胶供应系统的整体形状一致,该气溶胶供应系统是扁平的细长形状而不是圆柱形的。入口壁33包括形成制品的外表面的端面33a,以及垂直于端面33a的凸缘33b,该凸缘允许入口壁33被开槽到制品外壳的其余部分的开口端中并与其接合。凸缘可在入口壁和周围的外壳之间提供可靠的防水密封,从而如果需要的话则封闭储存区域,或者以其他方式提供防漏接头。在此实施例中,入口孔口在入口壁33的矩形形状的一端处偏离。入口孔口与入口壁的中心间隔开的偏离布置可适于保持再填充设施与诸如电触点的其他部件分离或围绕其装配(见图24)。入口孔口具有如图7的实施例中的形式,包括管状入口39,整体形成的阀34位于该管状入口的远端处。阀34是十字狭缝阀;可看到十字的四个臂。

如上所述,制品可被接收在再填充对接站中的制品端口或制品接口中。为了在插入流体导管以便再填充期间将制品牢固地保持在适当位置,制品端口可包括凹部,该凹部成形为与制品的外部轮廓对应,并且具有足够的深度以在其长度的大部分上包围制品,使入口壁暴露以用于再填充进入。例如,凹部可以在制品长度的一半和全部之间,沿着垂直于入口壁的尺寸,可以被接收在制品端口的紧密配合的凹部或腔中。制品和流体导管之间沿着相同尺寸的相对运动使两者接合以便再填充。

如上所述,入口孔口可以或可以不居中地定位在入口壁内。在制品关于垂直于入口壁的轴线或尺寸具有一定程度的旋转对称性的情况下,例如其截面为圆形或椭圆形或正方形或矩形,将存在制品可插入到制品端口凹部中的多于一个取向。如果入口孔口相对于入口壁居中地设置,则这将无关紧要,并且流体导管将与入口孔口对准以用于所有可能的取向。然而,如果入口孔口偏离入口壁的中心,例如位于入口壁的边缘附近或边上,如图28的实施例中一样,则流体导管和入口孔口将仅针对制品在制品端口凹部中的一个取向而对准。为了防止用户错误地插入制品,这将不允许再填充并且可能损坏制品和再填充装置中的任一个或两个,提出了为制品的外壳提供一个或多个定位特征部,该一个或多个定位特征部迫使制品正确地插入定向到再填充装置中。

图29示出了用于制品的示例性外壳的透视图。外壳是部分的,形成制品的侧表面45和嘴件端表面36,并且构造为将图28的入口壁接收到其开口端(示出为在最上方)中,以便封闭制品的内部并形成完整的外壳。在外壳31的侧壁的外表面上设置定位特征部146。在此实施例中,定位特征部146构造为从外壳的表面延伸的小突起,但是其可以替代地包括诸如凹槽或狭槽的凹部。换句话说,定位特征部是可以是凸的或凹的表面特征部。可以提供多于一个定位特征部,尽管仅一个是实现期望效果所必需的。突起和凹部可以结合在同一个制品上。

定位特征部用于破坏制品的任何旋转对称性,否则可能存在该制品围绕垂直于入口壁的轴线的旋转。在基本上平行于入口壁并且在包括定位特征部的平面中的制品的截面中,由外壳的外表面限定的制品的周边不具有旋转对称性。因此,如果制品端口或制品接口的腔或凹部相应地成形,其中凹部或突起与定位特征部的突起或凹部匹配,则制品仅可以单个取向插入,该单个取向被选择为正确的取向以使入口孔口与流体导管对准。

图30示出了穿过制品的示例性外壳的示意性横向剖视图。横截面平行于入口壁的平面,垂直于与入口壁正交的轴线,并且在图29的实施例的情况下,垂直于入口壁和嘴件端之间的轴线。外壳31具有与图9的实施例的定位特征部146类似的突出定位特征部146a,以及凹入定位特征部146b,在此实施例中,该凹入定位特征部位于由外壁31限定的周边的相对侧上,但是可以在别处或者完全省略。

期望任何位置特征都不会对制品的整体外观或触觉造成过多的影响。因此,其可以保持为低轮廓。例如,突出的表面特征部可以延伸超过制品的外表面(由外壳限定)不超过1mm或者具有高于制品的外表面不超过1mm的高度。凹入的表面特征部可以具有在外表面下不超过1mm的深度。在一些设计中,较大尺寸的定位特征部可以是可接受的,例如具有小于2mm的高度或深度。

如上所述的定位特征部可以与一条体形成的阀一起与再填充壁分开地设置在制品中。例如,具有不同构造的再填充阀的制品可以包括定位特征部,或者如果需要与一些类型的装置或系统对准,则定位特征部在缺乏再填充能力的制品中可能是有用的。

本文描述的各种实施方式仅被呈现以帮助理解和教导所要求保护的特征。这些实施方式仅作为实施方式的代表性样本提供,并且不是穷举的和/或排他的。应理解,本文所述的优点、实施方式、实施例、功能、特征、结构和/或其他方面不应被认为是对权利要求所限定的本发明的范围的限制或对权利要求的等同物的限制,并且在不脱离所要求保护的本发明的范围的情况下,可以利用其他实施方式并且可以进行修改。本发明的各种实施方式可以适当地包括所公开的元件、部件、特征、部分、步骤、装置等的适当组合,由所公开的元件、部件、特征、部分、步骤、装置等的适当组合组成,或基本上由所公开的元件、部件、特征、部分、步骤、装置等的适当组合组成,而不是本文具体描述的那些。另外,本公开可以包括目前未要求保护但将来可能要求保护的其他发明。

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06120116594505