具有转矩限制器的清洁工具的制作方法

1.本发明涉及一种用于气溶胶生成装置的清洁工具。具体地，本发明涉及一种用于清洁气溶胶生成装置的至少加热元件的清洁工具。本发明还涉及一种包括清洁工具和气溶胶生成装置的系统。


背景技术：

2.用于生成可吸入气溶胶的气溶胶形成基质在其中被加热而非燃烧的气溶胶生成制品在此项技术中为已知的。气溶胶生成制品可以插入气溶胶生成装置的腔中。通常，在此加热式气溶胶生成制品中，通过将热量从热源传递到物理分离的气溶胶形成基质或材料而生成气溶胶。气溶胶形成基质可以位于热源内、热源周围或热源下游。在使用期间，挥发性化合物通过来自热源的热传递从气溶胶形成基质释放并且夹带在通过气溶胶生成制品抽吸的空气中。当所释放的化合物冷却时，所述化合物冷凝形成气溶胶。
3.当加热气溶胶形成基质(例如烟草基质)时，将释放出挥发性化合物。由来自加热元件的热产生的气溶胶可能沉积在气溶胶生成装置上，并且特别是沉积在加热元件的表面上。气溶胶形成基质颗粒本身也可粘附到加热元件，特别是在加热元件与气溶胶形成基质直接接触的情况下。例如，呈加热片形式的加热元件可以将烟草基质加热到200摄氏度至350摄氏度的温度，从而释放挥发性化合物。残留物在使用后可收集在装置的腔内。
4.因此，期望的是定期清洁加热元件和加热元件所处或加热元件周围的腔。这样的定期清洁以去除粘附和沉积在加热元件上或气溶胶生成装置的腔中的颗粒和化合物可以确保气溶胶生成装置的最佳性能。清洁加热元件并且保持腔中的整洁条件允许了气溶胶的最佳风味感觉。
5.清洁工具通常包括清洁头，清洁头依赖于物理接触以从加热元件或腔移除残留物。在操作期间，用户可以将清洁工具的清洁头插入到腔中。清洁头的移动可导致腔和加热元件中的一者或两者的清洁动作。潜在的缺点在于清洁工具的旋转可能损坏气溶胶生成装置的元件，例如加热元件。这对于用于插入到气溶胶形成基质中的带有锥形端的基本上为片形的加热元件来说尤其如此。此类加热片具有比其厚度尺寸更大的宽度尺寸。片的厚度优选地通常在约0.2mm到0.5mm之间，以便于其插入到气溶胶形成基质中。与销结构相比，这种薄的平片可能非常容易受到由清洁工具传递的过度扭转的损坏，特别是在清洁操作时在清洁工具上使用过大转矩时。
6.期望具有优化清洁的清洁工具。期望具有在使用清洁工具期间防止损坏气溶胶生成装置的元件(特别是加热元件)的清洁工具。


技术实现要素：

7.根据本发明的实施例，提供了一种用于气溶胶生成装置的清洁工具。清洁工具包括清洁头和柄部。清洁头的至少一部分可旋转地安装在柄部中。清洁工具进一步包括布置在清洁头与柄部之间的至少一个悬置元件。悬置元件布置成如果在清洁头与柄部之间施加
低于预定阈值的转矩，则使清洁头与柄部接合以防止清洁头与柄部之间的相对旋转。悬置元件构造成如果在清洁头与柄部之间施加高于预定阈值的转矩，则使清洁头从柄部脱离。
8.利用根据本发明的清洁工具，可以防止用清洁工具清洁的气溶胶生成装置的加热元件的损坏。具体地，如果清洁工具插入到构造成用于接收包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品的腔中，则清洁工具可以构造成清洁腔或布置在腔内的加热元件中的一者或两者。在清洁操作期间，用户可以将清洁工具靠在加热元件上旋转，由此在加热元件上施加转动效应(即转矩)。当加热元件的宽度尺寸增加时，转矩增加，因为加热元件的边缘与加热元件的中心轴线(即动臂)之间的距离增加。因此，与销或针形式的加热元件相比，片形式的加热元件更容易受到扭力的损害。利用根据本发明的清洁工具，如果用户施加的用于旋转清洁工具的转矩高于预定阈值，则悬置元件将使清洁头与柄部脱离，使得清洁头将与柄部分开，并且柄部可以相对于清洁头旋转。因此，用户施加到柄部的高转矩不再传递到清洁头来使清洁头旋转。因此，施加在加热元件上的转矩受到限制，并且不可超过预定阈值。并且因此，清洁头损坏的风险降低。
9.柄部可以具有圆柱形形状。柄部可具有中空圆柱形形状。柄部可具有侧壁。侧壁可包括待由用户抓握的外表面。外表面可构造为具有增加的摩擦。外表面可包括突起和凹槽，或当由用户抓握时用于增加摩擦以便于旋转操作的任何其它已知装置。柄部可以在一端处打开。该开放端可以是开放远端。开放端可构造成用于接收清洁头。开放端可布置在柄部的远端处。与开放端相对的柄部的近端可关闭。
10.术语“远侧”是指清洁工具的使用方向。插入到气溶胶生成装置的腔中的清洁工具的端部是清洁工具的远端。术语“近侧”是指与“远侧”方向相反的方向。由用户保持或指向用户的清洁工具的端部是清洁工具的近端。
11.清洁头可以具有圆柱形形状。清洁头的外径可对应于或略微小于中空圆柱形柄部的内径。安装在柄部内的清洁头的至少近侧部分可具有对应于或略微小于中空圆柱形柄部的内径的外径。清洁头的远侧部分可构造成插入到气溶胶生成装置的腔中。清洁头的远侧部分可以延伸超出柄部的开放端。清洁头的远侧部分可尺寸设定成配合到气溶胶生成装置的腔中。当清洁工具用于清洁气溶胶生成装置并且清洁头的远侧部分插入到气溶胶生成装置的腔中时，安装在清洁工具的柄部内的清洁头的近侧部分可伸出气溶胶生成装置的腔。用户可以抓握清洁工具的柄部以用于使用清洁工具。
12.转矩还可以表示由用户施加的转动效应。转矩与用户在切向方向上施加到清洁工具的柄部的力的量值成比例，因为转矩是扭力乘以力的作用线到旋转轴线的垂直距离的乘积。具体地，清洁头可在将清洁头插入到腔中之后保持在气溶胶生成装置的腔内。清洁头可以示例性地由清洁头和腔的互补形状保持。当用户在抓握柄部和操作清洁工具期间向柄部施加切向力时，转矩可特别表示施加在清洁头上的转动效应。
13.柄部与清洁头之间的转矩的预定阈值可以在3厘牛米(cn.m)与27cn.m之间，优选在9cn.m与17cn.m之间。如果用户将转矩施加到清洁工具的柄部，则第一预定阈值优选地防止加热元件损坏。
14.大体上，悬置元件可采用任何合适形式的转矩限制器以在清洁头与柄部之间产生接合，如磁性转矩限制器、球形棘爪型限制器，或爪和弹簧型限制器。优选地，悬置元件可包括弹性元件。弹性元件可优选地构造为弹簧。悬置元件可以构造为弹簧。弹性元件可包括弹
性材料，例如，如橡胶。
15.弹性元件可构造成用于接合清洁工具的柄部和清洁头中的一者或两者。弹性元件可以构造成如果在清洁头与柄部之间施加低于预定阈值的转矩，则使柄部与清洁头接合。弹性元件同样可构造成如果清洁头与柄部之间未施加转矩，则使柄部与清洁头接合。弹性元件可以构造成如果在清洁头与柄部之间施加高于预定阈值的转矩，则使柄部从清洁头脱离。弹性元件的脱离可使清洁头与柄部分开，并且允许柄部与清洁头之间的相对旋转。即，弹性元件的脱离允许柄部单独相对于清洁头旋转。通过这样做，用户在柄部上施加的转矩不再传递到清洁头。
16.清洁工具可包括至少两个悬置元件。清洁工具可包括多于两个悬置元件。清洁工具可包括多个悬置元件。
17.悬置元件可以沿周向围绕清洁头的近端布置。清洁头的近端可以布置在清洁头的近侧部分的端部处。悬置元件的周向围绕布置可以允许柄部与清洁头之间的牢固接合。此布置可以支承由用户施加到悬置元件的转矩的均匀传递。
18.两个悬置元件可以彼此径向相对地布置。如果提供多于两个悬置元件，优选地，悬置元件围绕清洁头的近端以圆形布置彼此均匀地间隔开。如果提供成对的悬置元件，优选地，成对悬置元件可以彼此相对地布置。
19.清洁头和柄部中的一者或两者可包括至少一个腔。悬置元件可构造成与腔接合。可以通过悬置元件接合腔来便于悬置元件在清洁头与柄部之间提供接合。示例性地，清洁头可以包括腔，并且悬置元件可以安装在柄部上或与柄部一体地形成。当悬置元件接合腔时，便于柄部与清洁头之间的接合。备选地，柄部可包括腔，并且悬置元件可安装在清洁头上或与清洁头一体地形成。同样，根据该备选布置当悬置元件接合腔时，便于柄部与清洁头之间的接合。
20.柄部和清洁头中的一者或两者中的腔是便于所述悬置元件的接合的一个选项。任何其它已知结构(如突起或凹槽)可备选地用于便于悬置元件的接合。大体上，悬置元件可以是与柄部和清洁头分开的元件。悬置元件可安装在柄部中，并且构造成接合清洁头中的对应结构，如腔。备选地或附加地，悬置元件可安装在清洁头中，并且构造成接合柄部中的对应结构，如腔。作为另一备选方案，悬置元件可与柄部一体地形成，并且构造成接合清洁头的对应结构，或反之亦然。
21.如果提供至少两个悬置元件，则可以提供对应数目的对应接合结构。示例性地，如果提供两个悬置元件，则可以提供两个腔以与两个悬置元件接合。对应接合结构优选地布置成使得所有悬置元件同时与对应结构接合。因此，如果施加的转矩超过预定阈值，则所有悬置元件优选地同时脱离对应的接合结构。
22.备选地，所提供的对应接合结构的数目可以大于悬置元件的数目。例如，当提供两个悬置元件时，可以提供两个或更多个腔，如可提供八个腔(如图2所示)用于接合。待提供的悬置元件的数目可完全取决于待预定的期望转矩阈值。通过设置期望的转矩阈值，可以从清洁工具的柄部传递到清洁头的转矩受到限制。因此，可以避免加载在加热元件上的过量扭转，并且降低了加热元件的损坏风险。
23.至少两个悬置元件可构造成在从初始对应接合结构脱离之后接合邻近对应接合结构。悬置元件和对应结构可构造成类似于转矩扳手。如果施加到柄部的转矩超过预定阈
值，则用户将立即获得触觉或听觉反馈。例如，由于清洁头与柄部的分开以及清洁头与柄部之间的相对移动，故用户在旋转清洁柄部时可具有较少机械阻力的感觉。备选地或附加地，在小旋转之后，当悬置元件开始接合后续邻近的对应接合结构时，用户可以接收音频指示，如咔哒声。在这种情况下，柄部将从清洁头短暂地脱离，并且在小旋转之后再次与清洁头接合。如果用户保持高转矩，则柄部将围绕清洁头旋转，同时清洁头保持静止，直到用户施加低于预定阈值的转矩，使得柄部可经由悬置元件再次与清洁头接合。因此，由用户施加在柄部上的转矩开始传递到清洁头以驱动清洁头旋转来清洁加热腔和气溶胶生成装置的加热元件。
24.清洁头可包括旋转地安装在柄部的凹槽中的侧突部。备选地，柄部可包括旋转地安装在清洁头的凹槽中的侧突部。侧突部可构造为突起。侧突部可接合在凹槽中。侧突部与凹槽之间的接合可以便于清洁头在柄部内的安装。侧突部可以沿周向围绕清洁头的外圆周(优选围绕清洁头的近侧部分)布置。对应地，柄部的凹槽可以沿周向围绕中空圆柱形柄部的内侧壁布置。侧突部与凹槽之间的接合可确保清洁头的近侧部分牢固地安装在柄部内。同时，侧突部与凹槽之间的接合也允许柄部与清洁头之间的自由旋转。如本文中所描述，旋转仅借助于悬置元件以及悬置元件与柄部和清洁头中的一者或两者的接合而受到限制。侧突部与凹槽之间的接合优选地确保柄部和清洁头的同轴对准。侧突部与凹槽之间的接合优选地防止柄部与清洁头之间的轴向移动。因此，清洁头牢固地安装在柄部内，同时允许清洁头与柄部之间的旋转。
25.清洁头可包括清洁装置，优选刷子或擦拭器。清洁装置可邻近清洁头的远端布置。清洁装置可以延伸超出柄部的开放远端。清洁装置可邻近清洁头的开放远侧部分布置。清洁装置可以布置在清洁头的表面上，优选在清洁头的远端面和清洁头的远侧部分的外圆周中的一者或两者的表面上。
26.柄部可包括在近侧内壁处的中心凸起区域，以用于与清洁头的近端面中的对应中心凹口接合。备选地，柄部可包括在近侧内壁处的中心凹口，以用于与清洁头的近端面中的对应中心凸起区域接合。柄部的近侧壁可以是如本文中所描述的柄部的封闭端。近侧壁可包括优选地构成柄部的近端面的面向柄部外部的近侧外壁。近侧内壁可以面向柄部的中空内部。近侧内壁面向安装在柄部内的清洁头。在柄部的近侧内壁处的中心凸起区域与清洁头的近端面中的对应中心凹口之间的接合可以优化清洁头在柄部内的安装。具体地，接合可以防止或减少清洁头在柄部内的径向移动。
27.清洁头和柄部中的一者或两者可以是细长的。清洁工具可以是细长的。清洁头、柄部和清洁工具中的一者或多者可包括纵向中心轴线。优选地，清洁头、柄部和清洁工具的纵向中心轴线是相同的。也就是说，清洁头和柄部同轴对准。清洁头与柄部之间的这种同轴对准可通过如上文所描述的侧突部和凹槽结构确保。待插入到气溶胶生成装置的腔中的细长清洁工具的端部是清洁工具的远端，并且由用户握持的细长清洁工具的端部是清洁工具的近端。
28.清洁装置、远端面和清洁头的远侧部分的圆周中的一者或多者可以包括刮擦表面。刮擦表面是构造成用于刮擦、护理、刷洗、擦拭或以其它方式对气溶胶生成装置的表面实施清洁动作的表面。
29.柄部和清洁头中的一者或两者可由金属材料或塑料材料中的一者或两者制成，优
选由硬塑料材料制成。清洁装置可包括由柔性材料制成的柔性清洁元件，以用于擦拭气溶胶生成装置的加热元件。柔性清洁元件可以由热塑性弹性体(tpe)制成，例如arnitel、hytrel、dryflex、mediprene、kraton、pibiflex、sofprene和lalprene中的一种或多种。
30.清洁头可以具有任何合适的形状，所述形状可以使清洁头能够插入到气溶胶生成装置的腔中。优选地，清洁头为大致圆柱形。也就是说，优选地清洁头具有大致圆形的横截面形状。由于多种原因，这可能是有利的。例如，由于气溶胶生成制品大体上是圆柱形的，因此构造成接收气溶胶生成制品的气溶胶生成装置的腔经常大体上也是圆柱形的。因此，具有圆柱形形状可以确保清洁头在气溶胶生成装置的腔内的互补容纳。清洁头与气溶胶生成装置的腔之间的这种互补形状构造可以改善清洁工具的清洁效率。
31.清洁头，更优选清洁头的远侧部分，可具有在40毫米与60毫米之间的长度，更优选50毫米的长度。清洁头，更优选清洁头的远侧部分，可具有在6毫米与11毫米之间的直径，更优选10毫米的直径。
32.本发明还涉及一种包括如本文所述的清洁工具和气溶胶生成装置的系统。气溶胶生成装置包括构造成接收包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品的腔。气溶胶生成装置包括布置在腔内的加热元件。清洁工具的清洁头构造成插入到气溶胶生成装置的腔中，以用于清洁腔和加热元件中的一者或多者。
33.为了清洁腔和加热元件中的一者或两者，清洁工具至少部分地插入到腔中。更具体地，清洁头的远侧部分插入到腔中以用于清洁操作。清洁头的近侧部分伸出腔。由于清洁头的近侧部分安装在柄部内，因此柄部未插入到腔中。在将清洁头的近侧部分插入到腔中之后，柄部可以相对于气溶胶生成装置齐平。对于清洁操作，用户可以抓握和扭转柄部以使清洁头的远侧部分在腔内旋转。用户可以将清洁工具上下移动，也就是说，稍微移出腔并且返回到腔中，以用于从腔的侧壁、腔的基部和加热元件中的一者或多者刮除不需要的残留物。
34.加热元件可配置为内部加热元件。加热元件可以布置在腔内。加热元件可以居中布置在腔内。加热元件可以是细长的。加热元件可以是电阻加热元件。清洁工具，更优选清洁工具的清洁头，可包括凹部。当清洁工具的清洁头插入到腔中时，清洁元件可以放入凹部中。
35.加热元件可以构造为片形加热元件。在清洁操作期间，由用户施加到柄部的转矩可导致施加到片形加热元件的转矩。如果转矩超过预定阈值，则片形加热元件可能受损。因此，如本文所述，清洁工具构造成使得由用户施加的高于预定阈值的转矩将不会传递到清洁头。因此，即使用户将高于预定阈值的转矩施加到柄部，柄部也不会将该转矩传递到清洁头。因此，转矩将不传递到加热元件，使得损坏加热元件的风险减小，特别是在加热元件构造为片形加热元件的情况下。清洁工具的清洁头可以如wo2019/166595a1中(特别是在图1及其相关描述中)所公开的那样构造。
36.关于一个实施例描述的特征可以同样应用于本发明的其它实施例。
附图说明
37.将参考附图仅通过举例方式进一步描述本发明，在附图中：
38.图1示出了清洁工具的示范性横截面侧视图；
39.图2示出了清洁工具的示范性横截面俯视图；以及
40.图3示出了气溶胶生成装置的示范性横截面侧视图。
具体实施方式
41.图1示出了用于气溶胶生成装置34的清洁工具10。图3中示出了气溶胶生成装置34。清洁工具10包括柄部12。清洁工具10进一步包括清洁头14。清洁工具10包括近端p和远端d。清洁头14安装在柄部12内。更具体地，清洁头14的近侧部分16安装在柄部12内，而清洁头14的远侧部分18从柄部12突出。
42.为了将清洁头14的近侧部分16安装在柄部12内，清洁头14包括侧突部20。侧突部20沿周向布置在清洁头14的近侧部分16的圆周上。侧突部20构造成与柄部12的对应凹槽22接合。备选地，柄部12包括侧突部20，并且清洁头14包括对应的凹槽22。侧突部20接合凹槽22，使得清洁头14可在柄部12内自由旋转。另外，接合凹槽22的侧突部20防止清洁头14相对于柄部12的轴向移动。
43.为了防止柄部12与清洁头14之间的旋转，提供了悬置元件24。悬置元件24可构造为单个悬置元件24。备选地，可以提供多个悬置元件24。悬置元件24构造为弹性元件，如弹簧或含橡胶材料。悬置元件24构造成使柄部12与清洁头14接合。在图1所示的实施例中，悬置元件24构造成与清洁头14接合。更具体地，悬置元件24构造为与清洁头14的腔26接合。在图1中，描绘了两个悬置元件24和两个腔26。如图2中可见，提供了两个悬置元件24，并且其构造成与对应的多个腔26接合。如图1中所描绘，悬置元件24与柄部12和清洁头14分开设置。悬置元件24优选地安装在柄部12中。备选地，悬置元件24可以与柄部12一体地形成。作为另一备选实施例，悬置元件24安装在清洁头14上或与清洁头14一体地形成，并且柄部12包括对应的腔26。悬置元件24沿周向围绕清洁头14的近侧部分16的近端面布置。
44.图1进一步示出了柄部12在近端处具有封闭的近侧壁28。在近侧壁28的内壁处，提供了中心凸起区域30或突起。中心凸起区域30构造成接合在清洁头14的凹口32中。清洁头14的凹口32设在清洁头14的近侧部分16的近端面中。柄部12的中心凸起区域30与清洁头14的凹口32之间的接合防止了清洁头14与柄部12之间的径向移动。借助于侧突部20与凹槽22之间的接合以及中心凸起区域30与凹口32之间的接合，清洁头14牢固并且可旋转地安装在柄部12内。
45.图2示出了清洁工具10的横截面俯视图。描绘用于与悬置元件24接合的多个腔26。悬置元件24与腔26之间的接合构造成使得如果相对于清洁头14将低于预定阈值的转矩施加到柄部12，则防止柄部12与清洁头14之间的旋转。在这种情况下，悬置元件24与腔26之间的接合足够强以克服所施加的转矩并且保持柄部12与清洁头14之间的联接，使得柄部12不相对于清洁头14旋转。如果相对于清洁头14施加到柄部12的转矩超过预定阈值，则悬置元件24构造成脱离初始腔26。因此，柄部12将旋转少量，直到悬置元件24与邻近初始腔26的腔26接合。换句话说，柄部12和清洁头14的功能类似于转矩扳手，其中超过预定转矩。优选地，此功能独立于施加到柄部12的转矩的切向方向。
46.图3示出了示范性气溶胶生成装置34。气溶胶生成装置34包括腔36。腔36构造成接收包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品。描绘了中心布置在腔36内的加热元件38。优选地，加热元件38构造为片形加热元件38。气溶胶生成装置34进一步包括用于控制从电源42
到加热元件38的电力供应的控制器40。
47.当气溶胶生成制品耗尽时，将气溶胶生成制品从腔36移除，并且将新鲜气溶胶生成制品插入到腔36中。在去除耗尽的气溶胶生成制品与插入新鲜气溶胶生成制品之间，用户可能希望清洁腔36的内侧壁、腔36的基部和加热元件38中的一者或多者。为此，用户可以采用根据本发明的清洁工具10。更具体地，用户可以将清洁头14的远侧部分18插入到腔36中。清洁头14的远侧部分18可包括滑轨形状的凹部44(图1中示出)，以在清洁头14的远侧部分18插入到腔36中时容纳片形加热元件38。清洁头14的远侧部分18的尺寸可设定成配合到腔36中。在插入和移除清洁头14的远侧部分18期间，不需要的残留物可以从腔36的内侧壁、腔36的基部和加热元件38中的一者或多者刮出。在使用期间，用户可以潜在地将转矩施加到清洁工具10的柄部12。如果此转矩超过预定转矩，则如果转矩传输到加热元件38，则加热元件38可能潜在地受损。为此，采用根据本发明的清洁工具10，其中如果用户施加到柄部12的转矩超过预定阈值，则柄部12相对于清洁头14旋转。因此，超过预定阈值的此转矩未从柄部12传输到清洁头14和加热元件38。因此，防止了加热元件38损坏。