Номер патенту: 114750

Опубліковано: 25.07.2017

Автори: Планкет С'юзан І., Кеін Дейвід Б.

Є ще 2 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Електронний виріб для вироблення пари, який містить єдиний спінений елемент (14), який містить нагрівальну ділянку (141) і щонайменше одну всмоктуючу ділянку (140) і виконаний з графітової або вуглецевої піни, вказаний єдиний спінений елемент (14) сполучається з областю (22) джерела рідини для зберігання рідкого матеріалу, при цьому щонайменше одна всмоктуюча ділянка (140) заходить в область (22) джерела рідини, причому єдиний спінений елемент (14) виконаний з можливістю переміщення рідкого матеріалу, який може переміщатися уздовж єдиного спіненого елемента (14) по порах графітової або вуглецевої піни.

2. Електронний виріб за п. 1, в якому єдиний спінений елемент (14) має форму стрічки або стрижня, при цьому довжина єдиного спіненого елемента (14) становить від приблизно 10 мм до приблизно 15 мм, а ширина - від приблизно 0,5 мм до приблизно 2,0 мм.

3. Електронний виріб за п. 1, який додатково містить два електричних виводи (26), сполучених з єдиним спіненим елементом (14), а нагрівальна ділянка утворена між двома електричними виводами (26).

4. Електронний виріб за п. 1, який додатково містить центральний повітряний канал (21), в якому розташована нагрівальна ділянка (141).

5. Електронний виріб за п. 1, який містить

зовнішню трубку (6), протяжну у поздовжньому напрямку; і

розташовану в зовнішній трубці (6) внутрішню трубки трубку (62), яка має пару протилежних прорізів, через які проходить єдиний спінений елемент (14), та яка обмежує центральний повітряний канал (21),

при цьому область (22) джерела рідини знаходиться у зовнішньому кільцевому просторі між зовнішньою трубкою (6) та внутрішньої трубкою (62), а нагрівальна ділянка (140) проходить через центральний повітряний канал (21).

6. Електронний виріб за п. 1, в якому єдиний спінений елемент (14) має форму стрижня, спіралі, блока, циліндра або стрічки.

7. Електронний виріб за п. 1, в якому єдиний спінений елемент (14) має U-подібну форму.

8. Електронний виріб за п. 1, в якому поперечний переріз єдиного спіненого елемента (14) в основному постійний по довжині нагрівальної ділянки (141) для підтримки його рівномірного нагрівання.

9. Електронний виріб за п. 1, в якому поперечний переріз єдиного спіненого елемента (14) змінюється по довжині.

10. Електронний виріб за п. 1, в якому вміст домішок в графітовій або вуглецевій піні менший ніж приблизно 100 ррm або менше ніж приблизно 10 ррm.

11. Електронний виріб за п. 1, в якому графітова або вуглецева піна стійка до окислення в атмосфері кисню щонайменше до 400 °C.

12. Електронний виріб за п. 1, в якому графітова або вуглецева піна має високу відкриту пористість принаймні приблизно 90 % та загальну пористість принаймні приблизно 70 %.

13. Електронний виріб за п. 1, в якому єдиний спінений елемент (14) виконаний з графітової піни.

14. Спосіб утворення пари в електронному виробі для вироблення пари, який включає:

подання рідкого матеріалу з області (22) джерела рідини в центральний повітряний канал (21) з використанням єдиного спіненого елемента (14), який містить нагрівальну ділянку (141) і, щонайменше, одну всмоктуючу ділянку (140), виконану з графітової або вуглецевої піни, причому, щонайменше, одна всмоктуюча ділянка (140) заходить в область (22) джерела рідини, а нагрівальна ділянка (141) розташована поза областю (22) джерела рідини і в центральному повітряному каналі (21);

пропускання електричного струму через нагрівальну ділянку (141) єдиного спіненого елемента (14) для, щонайменше, часткового випаровування рідкого матеріалу.

Текст

Реферат: Електронний курильний виріб містить область джерела рідини, яка містить рідкий матеріал та ґнотовий нагрівальний елемент для капілярного всмоктування рідкого матеріалу, і нагрівання цього рідкого матеріалу до температури, достатньої для випаровування рідкого матеріалу та утворення аерозолю. Ґнотовий нагрівальний елемент виконаний з вуглецю або графіту. UA 114750 C2 (12) UA 114750 C2 UA 114750 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Короткий виклад суті винаходу Електронний курильний виріб (далі - електронна сигарета) містить ґнотовий нагрівальний елемент, який всмоктує рідкий матеріал та нагріває його для утворення аерозолю або "пари". Ґнотовий нагрівальний елемент виконаний з графітової або вуглецевої піни. Ґнотовий нагрівальний елемент містить виконані як одне ціле всмоктувальну ділянку та нагрівальну ділянку. Короткий опис креслень Фіг. 1 представляє вид електронної сигарети зверху в згідно з першим варіантом винаходу; Фіг. 2 представляє повздовжній перетин електронної сигарети, показаної на Фіг.1 та містить ґнотовий нагрівальний елемент, описуваний тут; Фіг. 3 представляє збільшене зображення ґнотового нагрівального елемента, показаного на Фіг. 2; Фіг. 4 представляє збільшене зображення електричного з'єднання ґнотового нагрівального елемента, описуваного тут; і Фіг. 5 представляє збільшене зображення ґнотового нагрівального елементу, який має форму стрижня. Докладний опис винаходу Як показано на Фіг. 1 та 2, електронна сигарета 60 містить змінний картридж (або першу секцію) 70 та багаторазово використовуваний (багаторазовий) утримувач (або другу секцію) 72, які в переважному варіанті винаходу з'єднані нарізним з'єднанням 205 або іншим відповідним способом, наприклад, щільної посадки, клямкою, затискачем та/або фіксатором. Як правило, друга секція 72 містить датчик 16 потоку повітря (затягування), який сприймає потік повітря, яке всмоктується у другу секцію 72 через вхідний отвір 45 для повітря, розташований біля вільного кінця або кінчика електронної сигарети 60, батарейку або акумулятор 1 та схему управління. Одноразова перша секція 70 містить заповнену рідиною область 22 джерела рідини та ґнотовий нагрівальний елемент 14, який здійснює капілярне всмоктування рідини з області 22 джерела рідини та нагрівання цієї рідини для утворення аерозолю в центральному повітряному каналі 21. Після загвинчування нарізного з'єднання 205 батарейка (або акумулятор) 1 виявляється електрично з'єднаною з ґнотовим нагрівальним елементом 14 першої секції 70 після спрацьовування датчика потоку повітря. Повітря спочатку надходить у першу секцію 70 через один або кілька отворів 44 для повітря. У переважному варіанті здійснення винаходу після витрачання рідини, яка міститься у картриджі, замінюють тільки першу секцію 70. В альтернативному варіанті всю сигарету 60 утилізують після витрачення рідини з області джерела. У цьому випадку тип батарейки та інші ознаки можна підібрати з міркувань простоти та економічності, але зазвичай тут використовують ті ж принципи, що і в переважному варіанті винаходу, в якому другу секцію використовують багаторазово та/або перезаряджають. У переважному варіанті цього винаходу електронна сигарета 60 має такі ж розміри, як і традиційне курильний виріб. У деяких варіантах винаходу електронна сигарета 60 може мати довжину від приблизно 80 мм до приблизно 110 мм, переважно мати довжину від приблизно 80 мм до приблизно 100 мм та діаметр від приблизно 7 мм до приблизно 8 мм. Наприклад, в переважному варіанті цього винаходу електронна сигарета має довжину приблизно 84 мм та діаметр приблизно 7,8 мм. Переважно, на зовнішню трубку 6 сигарети нанесена щонайменше одна наклейка. Наклейка охоплює всю окружність електронної сигарети 60 та може бути кольоровою та/або може мати таку структуру поверхні, яка забезпечує прозорість та/або тактильні відчуття, властиві традиційним курильним виробам. У наклейці можуть бути виконані отвори, які мають такі розміри та розташування, щоб не допустити блокування отворів 44 для повітря. Перша секція 70 містить зовнішню трубку (або корпус) 6, протяжну в поздовжньому напрямку, та внутрішню трубку (або "димар") 62, коаксіально розміщену в межах зовнішньої трубки 6. Переважно, носова частина 61 вхідного (за потоком повітря) ущільнювального кільця (або ущільнення) 15 прикріплена до вхідної (за потоком) кінцеві ділянки 65 внутрішньої трубки 62, при цьому зовнішня периферійна поверхня 67 ущільнювального кільця 15 утворює непроникне для рідини ущільнення з внутрішньою поверхнею зовнішньої трубки 6. Вхідне (за потоком) ущільнення 15 також має центральний поздовжній повітряний канал 20, який відкривається у внутрішній простір внутрішньої трубки 62, який утворює центральний канал 21. Поперечний канал 33 (Фіг. 2) на задній стороні кільця ущільнювача 15 перетинає та сполучається з центральним каналом 20 цього кільця 15. Канал 33 забезпечує сполучення між центральним каналом 20 та простором 35 (Фіг. 2), утвореним між кільцем ущільнювача 15 та катодним з'єднувальним елементом 37. У переважному варіанті цього винаходу елемент 37 1 UA 114750 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 містить нарізну ділянку, яка є однією з частин нарізного з'єднання 205. Зовнішня трубка 6 та/або внутрішня трубка 62 можуть бути виконані з будь-якого придатного матеріалу або поєднання матеріалів. Прикладами таких придатних матеріалів є метали, сплави, полімерні матеріали або композитні матеріали, які містять один або кілька перерахованих вище матеріалів, або термопласти, придатні для використання в галузі продуктів харчування або в галузі фармацевтики, наприклад поліпропілен, поліефірефіркетон (PEEK), кераміка та поліетилен. Переважно легкі та не крихкі матеріали. У переважному варіанті, показаному на Фіг. 1 та 2, електронна сигарета 60 має щонайменше один вхідний отвір 44 для повітря, утворений в зовнішній трубці 6, переважно біля нарізного з'єднання 205, для максимального зменшення ймовірності того, що отвори виявляться закритими пальцями курця та для управління опором всмоктуванню (resistance to draw) RTD в процесі куріння. У переважному варіанті вхідні отвори 44, 44" для повітря мають розміри та конфігурацію, при яких опір RTD в електронній сигареті 60 знаходиться в діапазоні від приблизно 60 мм водяного стовпа до приблизно 150 мм водяного стовпа, більш переважно від приблизно 90 мм водяного стовпа до приблизно 110 мм водяного стовпа та найбільш переважно від приблизно 100 мм до приблизно 130 мм водяного стовпа. У переважному варіанті друга секція 72 має у вхідному (за потоком) кінці 5 електронної сигарети 60 вхідний отвір 45 для повітря достатнього розміру для забезпечення правильної роботи датчика 16 потоку повітря, розташованого поряд. Всмоктувальна дія на вставлений у звернений до рота курця кінець сигарети 60, мундштук 8 передається вхідному отвору 45 для повітря через центральні канали в анодному штирку 47c першої секції 70 та анодним з'єднувальним штирком 47b другої секції 72 та через простір 13 між батарейкою (або акумулятором) 1 та корпусом другої секції 72. Розміри вхідного отвору 45 для повітря такі, що витрата повітря через цей отвір нижче витрати повітря через вхідні отвори 44, 44" для повітря, так що вплив отворів 45 на опір RTD мінімізований і забезпечена стабільність цього опору RTD. Наприклад, кожний вхідний отвір 44, 44" для повітря може мати ширину менше 2,0 мм та довжину менше 1,5 мм. Переважно, носова ділянка 93 вихідного (за потоком повітря) ущільнювального кільця 10 вставлена у вихідну (за потоком) кінцеву ділянку 81 внутрішньої трубки 62. Зовнішня периферійна поверхню 82 ущільнювального кільця 10 утворює практично непроникне для рідини ущільнення разом з внутрішньою поверхнею 97 зовнішнього корпусу 6. Вихідне (за потоком) ущільнююче кільце 10 має центральний канал 93, розташований між центральним каналом 21 внутрішньої трубки 62 та внутрішнім простором мундштука 8 та передає аерозоль з центрального каналу 21 до мундштука 8. У переважному варіанті цього винаходу область 22 джерела рідини розташована у зовнішній кільцевій області між внутрішньою трубкою 62 та зовнішньої трубкою 6, та між ущільнюючими кільцями 10 та 15. Таким чином, область 22 джерела рідини, щонайменше, частково оточує центральний повітряний канал 21. Область 22 джерела рідини містить рідкий матеріал та за опцію може містити компонент для утримання рідкого матеріалу. Переважно, компонент для утримання рідкого матеріалу являє собою волокнистий матеріал, який містить бавовну, поліетилен, поліефір, штучне волокно та поєднання цих матеріалів. Переважно, волокна мають діаметр розміром від приблизно 6 мкм до приблизно 15 мкм (наприклад, від приблизно 8 мкм до приблизно 12 мкм або від приблизно 9 мкм до приблизно 11 мкм). Компонент для утримання рідкого матеріалу може бути виконаний із спеченого, пористого або губчастого матеріалу. Також переважно, щоб розмір волокон не дозволяв їх вдихнути, а поперечний переріз мав у-подібну форму, хрестоподібну форму, форму конюшини або будь-яку іншу придатну форму. В одному варіанті компонент для зберігання рідини може являти собою обмотку з бавовняної марлі або іншого волокнистого матеріалу навколо внутрішньої трубки 62. В альтернативному варіанті область 22 джерела рідини може являти собою заповнений рідиною резервуар, який не має волокнистого компонента для зберігання рідини, а який містить тільки рідкий матеріал. Також переважно, щоб температура кипіння рідкого матеріалу дозволяла використовувати його в електронній сигареті 60. Якщо температура кипіння занадто висока, ґнотовий нагрівальний елемент 14 не зможе належним чином випаровувати рідину. Якщо температура кипіння занадто низька, рідина може випаровуватися, навіть коли ґнотовий нагрівальний елемент 14 не активований. Переважно, до складу рідкого матеріалу входять компоненти, які містять тютюн, і в тому числі леткі сполуки з запахом тютюну, які виділяються з рідини при нагріванні. Рідина може також являти собою матеріал, якій містить леткі сполуки з запахом тютюну, або матеріал, який містить нікотин. Альтернативно або додатково, рідина може містити матеріали без тютюну 2 UA 114750 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 та/або без нікотину. Наприклад, рідина може містити воду, розчинники, етанол, рослинні екстракти та натуральні або штучні ароматизатори. Переважно, рідина також містить речовину для утворення аерозолю. Такими речовинами для утворення аерозолю є, наприклад, гліцерин та пропіленгліколь. У процесі використання рідкий матеріал надходить з області 22 джерела рідини та/або компонента для зберігання рідини через ґнотовий нагрівальний елемент 14, який містить щонайменше одну ділянку 140 для капілярного всмоктування рідини та нагрівальну ділянку 141. У переважному варіанті ґнотовий нагрівальний елемент 14 містить дві всмоктувальні ділянки 140 та нагрівальну ділянку 141, розташовану між ділянками 140. Також переважно щоб, всмоктувальна ділянка 140 та нагрівальна ділянка 141 були виконані як одне ціле з одного матеріалу. Переважно, ґнотовий нагрівальний елемент 15 виготовлений з графітової або вуглецевої піни (узагальнено "пористий вуглець"), наприклад, PocoFoam®, який можна придбати в компанії Poco Graphite, Inc. з міста Decatur, Texas. Переважно, ґнотовий нагрівальний елемент 14 не є керамічним. Переважно, графітова піна виконана з чистого графіту або графіту з низьким вмістом домішок - менше 100 ppm та більш переважно менше 10 ppm. Переважно, піна стійка до окислення в атмосфері кисню щонайменше до 400 °C. Піна переважно має щільність від 3 3 3 приблизно 0,1 г/см до приблизно 1,0 г/см , переважно приблизно 0,5 г/см . Переважно, піна має теплоємність від приблизно 0,5 Дж/(г•K) до приблизно 1,0 Дж/(г•K), переважно приблизно 0,7 Дж/(г•K). Крім того, піна переважно має високу відкриту пористість принаймні приблизно 90 %, більш переважно щонайменше приблизно 95 %. Під відкритою пористістю розуміють частину загального об'єму пор, через яку протікає рідина, оскільки пори з'єднані між собою. Піна переважно також має загальну пористість принаймні приблизно 70 %, більш переважно приблизно 75 %. Висока відкрита пористість дозволяє Ґнотовому нагрівальному елементу 14 утримувати великий об'єм рідини, яка може переміщатися крізь піну по порах. Піна має високу теплопровідність, низьку щільність та малу масу. Переважно, ґнотовий нагрівальний елемент 14 служить також компонентом для капілярного всмоктування рідини та нагрівальним елементом. Таким чином, ґнотовий нагрівальний елемент 14 є переважно цільної (інтегральної) структурою, тому немає необхідності в окремому ґноті та нагрівачі. Крім того, ґнотовий нагрівальний елемент 14 простий та недорогий у виготовленні у порівнянні з електронними сигаретами, які містять окремі нагрівачі та ґноти. Крім того, інертна вуглецева або графітова піна може запобігти каталітичні реакції та утворення небажаних продуктів реакції рідини при підвищених температурах, наприклад, альдегідів. Як показано на Фіг. 2 та 3, ґнотовий нагрівальний елемент 14 виконаний з графітової або вуглецевої піни. Піна має високу теплопровідність, тому рідина може випаровуватися при меншій потужності живлення, що зберігає енергію батарейки та подовжує термін служби електронної сигарети у порівнянні з електронними сигаретами, в яких використовуються окремі нагрівач та гніт, виготовлені з різних матеріалів. Ґнотовий нагрівальний елемент 14 має довільну потрібну форму, наприклад, форму стрижня (Фіг. 5), спіралі, блоку, циліндра або стрічки. Переважно, ґнотовий нагрівальний елемент 14 має по суті жорстку конструкцію. Крім того, елемент у формі стрижня або стрічки може мати пряму, вигнуту або іншу конфігурацію, яка придатна для розміщення в електронній сигареті. Наприклад, ґнотовий нагрівальний елемент 14 може мати U-подібну форму, коли нагрівальна ділянка 141 має практично прямолінійну форму, а всмоктувальні ділянки 140 проходять вгору або вниз в область 22 джерела рідини через протилежні прорізи в стінці внутрішньої трубки 62, як показано на Фіг. 3. Прорізи мають досить великі розміри, щоб крізь них проходив ґнотовий нагрівальний елемент 14. Однак для розміщення ґнотового нагрівального елементу 14 неправильної форми можна зробити розрізи у кожній стороні внутрішньої трубки 62, які проходять від її краю до кожної прорізи. Вводячи з ковзанням через розрізи, ґнотовий нагрівальний елемент 14 можна встановити у прорізи так, щоб цей елемент 14 проходив через центральний повітряний канал 21 і в область 22 джерела рідини. Переважно, ґнотовий нагрівальний елемент 14 має практично постійний перетин, щонайменше, вздовж ділянки, яка нагрівається 141, ґнотового нагрівального елемента 14, що сприяє рівномірному нагріванню. Альтернативно, ґнотовий нагрівальний елемент 14 може мати переріз, який змінюється по довжині для зміни профілю нагрівання ґнотового нагрівального елементу 14. Як показано, ґнотовий нагрівальний елемент 14 може виступати через центральний канал 21 між протилежними ділянками області 22 джерела рідини та далі в область 22 джерела рідини. Таким чином, всмоктувальні ділянки 140 на кожному кінці ґнотового нагрівального 3 UA 114750 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 елементу 14 проходять через прорізи у внутрішній трубці 62 в область 22 джерела рідини, щоб рідина по ґноту надходила у нагрівальну ділянку 141 ґнотового нагрівального елементу 14, який знаходиться в межах центрального повітряного каналу 21. По зовнішній поверхні внутрішньої трубки може ковзати закриваюче кільце, щоб по суті перекривати залишки відкритого простору, утвореного між елементом нагрівач-гніт та прорізом, як описано у поданій 14 січня 2013 заявці на видачу патенту США №2013/0192619, весь зміст якої включений сюди шляхом посилання. Електричні виводи 26 приєднані безпосередньо до обраних ділянок ґнотового нагрівального елементу 14, як показано на Фіг. 3 та 4. Оскільки піна має низький коефіцієнт теплового розширення, її розміри стабільні, так що можна ввести електричні виводи 26 в піну без необхідності звичайної або твердої пайки. Альтернативно, електричні виводи 26 можуть бути приєднані до ґнотового нагрівального елементу 14 з допомогою твердої або звичайною пайки. В результаті приєднання електричних виводів 26 до ґнотового нагрівального елементу, електричний струм в циклі нагріву тече ("спрямований") через нагрівальну ділянку 141. Таким чином, напруга надходить від джерела живлення на нагрівальну ділянку 141, при цьому рідкий матеріал на ділянці нагріву 141 нагрівається до температури, достатньої для щонайменше часткового випаровування рідини та утворення аерозолю. У переважному варіанті ґнотовий нагрівальний елемент 14 має плоску форму довжиною в діапазоні від приблизно 10 мм до приблизно 15 мм, переважно приблизно 12 мм або менше, та шириною в діапазоні від приблизно 0,5 мм до приблизно 2,0 мм, переважно приблизно 1,5 мм або менше. Альтернативно, ґнотовий нагрівальний елемент 14 має форму стрижня або циліндричну форму довжиною в діапазоні приблизно 10 мм до приблизно 15 мм, переважно приблизно 12 мм або менше, та діаметром в діапазоні приблизно 0,5 мм до приблизно 2,0 мм, переважно приблизно 1,5 мм або менше. Переважно, ґнотовий нагрівальний елемент 14 розташований в електронній сигареті поперечно. В інших варіантах можливі інші орієнтації. Також переважно, щоб ґнотовий нагрівальний елемент 14 мав електричний опір в діапазоні від приблизно 0,3 Ом до приблизно 10 Ом, більш переважно від приблизно 0,8 Ом до приблизно 5,0 Ом, та ще більш переважно приблизно 4,0 Ом або менше. Крім того, рідина може втягуватися в пори графітової піни, з якої сформовано ґнотовий нагрівальний елемент 14. Таким чином, рідина переміщується уздовж ґнотового нагрівального елемента від всмоктувальної ділянки 140 до ділянки нагріву 141 через пори. Переважно, рідкий матеріал в області 22 джерела рідини захищений від кисню (оскільки кисень не може зазвичай надходити в область 22 джерела рідини через ґнотовий нагрівальний елемент 14). Рідкий матеріал також захищений від світла, щоб значно зменшити ризик погіршення якості рідкого матеріалу. Таким чином, збільшується термін служби та зберігається чистота рідини. У переважному варіанті цього винаходу розміри та конфігурація області 22 джерела дозволяють зберігати достатню кількість рідкого матеріалу, так щоб електронну сигарету 60 можна було палити протягом принаймні приблизно 200 с, переважно щонайменше приблизно 250 с, більш переважно щонайменше 300 с та найбільш переважно щонайменше приблизно 350 с. Таким чином, область 22 джерела рідини еквівалентна приблизно одній пачці традиційних сигарет. Крім того, електронна сигарета 60 може бути виконана так, щоб кожна затяжка тривала не більше приблизно 5 с. Як показано на Фіг. 2, перша секція 70 може містити мундштук 8, який має щонайменше два розбіжних вихідних отвори 24 (наприклад, 3, 4, 5 або більше, переважно 2–10 розбіжних отворів або більше, більш переважно 6–8 розбіжних отворів, найбільш переважно 2–6 розбіжних отворів або 4 розбіжних отвори). Переважно, розбіжні отвори 24 розташовані поза віссю та відхилені назовні від центрального каналу 21 внутрішньої трубки 62 (тобто, у різних напрямках). Також переважно, щоб мундштук (або елемент для спрямування потоку) 8 мав розбіжні отвори 24, рівномірно розподілені по периметру мундштука 8 для по суті рівномірного поширення аерозолю в мундштуці курця під час використання електронної сигарети та створення у роті більш повних відчуттів від куріння. Таким чином, аерозоль надходить в мундштук курця та розбігається у різних напрямках для створення більш повних відчуттів від куріння. Навпаки, в електронних сигаретах, які мають один осьовий отвір, аерозоль спрямовується у вигляді одного струменя з високою швидкістю до більш обмеженої області у роті курця. Крім того, розбіжні отвори 24 розташовані так та мають такі внутрішні поверхні 83, що краплі, які не перетворилися на аерозоль рідкого матеріалу, якщо такі є та якщо вони захоплені потоком аерозолю, ударяються об внутрішні поверхні 83 мундштука 8 та/або об ділянки стінок 305, які обмежують розбіжні отвори 24. У результаті такі краплі практично усуваються з потоку або руйнуються, посилюючи потік аерозолю. У переважному варіанті цього винаходу розбіжні отвори 24 відхилені під кутом від приблизно 4 UA 114750 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 5°до приблизно 60°від поздовжньої осі зовнішньої трубки 6 для більш повного поширення аерозолю в роті курця при використанні електронної сигарети та для видалення крапель. У переважному варіанті чотирьох розбіжних отвори 24 мають кут відхилення від поздовжньої осі зовнішньої трубки 6 від приблизно 40°до приблизно 50°, більш переважно від приблизно 40°до приблизно 45°та найбільш переважно приблизно 42°. Переважно, кожний розбіжний отвір 24 має діаметр в межах від приблизно 0,015 дюйма до приблизно 0,090 дюйма (наприклад, від приблизно 0,020 дюйма до приблизно 0,040 дюйма або приблизно 0,028 дюйма до приблизно 0,038 дюйма). За необхідності розміри розбіжних отворів 24 та кількість цих розбіжних отворів 24 можуть бути обрані з метою підбору опору всмоктуванню (RTD) в електронній сигареті 60, якщо це потрібно. Мундштук 8 може бути закріплений разом всередині трубки 6 картриджа 70. Більше того, мундштук 8 може бути виконаний з полімеру, вибраного з групи, яка включає поліетилен низької щільності, поліетилен високої щільності, поліпропілен, полівінілхлорид, поліарілефірефіркетон (PEEK) або з поєднання цих матеріалів. За бажанням мундштук 8 може бути також пофарбований. У переважному варіанті джерело 1 живлення містить батарейку, розташовану в електронній сигареті 60 так, що анод 47a знаходиться на вхідній стороні (за потоком) відносно катода 49a. Анодний штирок 47b у складі другої секції 72 переважно контактує з анодом 47a батарейки. Більш конкретно, електричне з'єднання між анодом 47a батарейки 1 та ґнотовим нагрівальним елементом 14 у першій секції 70 встановлене через анодний з'єднувальний штирок 47b батарейки в другій секції 72 електронної сигарети 60, анодний штирок 47c секції 70 та електричний вивід 47d, який з'єднує бортик анодного з'єднувального штирка 47c з ґнотовим нагрівальним елементом 14. Аналогічно, електричне з'єднання між катодом 49a батарейки 1 та іншим виводом ґнотового нагрівального елементу 14 встановлено через нарізне з'єднання 205 між катодним з'єднувальним елементом 49b у другій секції 72 та катодним з'єднувальним елементом 37 у першій секції 70, потім через електричний вивід 49c, який електрично з'єднує елемент 37 з протилежним виводом ґнотового нагрівального елементу 14. В якості батарейки може використовуватися літій-іонна батарея або один з її варіантів, наприклад полімерна літій-іонна батарея. Альтернативно, батарейка може бути нікельметалогідридною батарейкою, нікель-кадмієвою батарейкою, літій-марганцевою батарейкою, літій-кобальтовою батарейкою або паливним елементом. У цьому випадку переважно електронна сигарета 60 використовується курцем до витрачення енергії джерела живлення або, у разі літієвої полімерної батарейки, до досягнення мінімального рівня відсікання напруги. Альтернативно, джерело живлення 1 може бути таким, що перезаряджається та мати електричну схему для заряду акумулятора від зовнішнього зарядного пристрою. У цьому випадку, переважно електрична схема, будучи зарядженої, віддає енергію для заданої кількості затяжок, після чого електрична схема має бути знову підключена до зовнішнього зарядного пристрою. Для перезаряду електронної сигарети 60 може використовуватися зарядний пристрій з USB-портом або інший придатний зарядний пристрій. Переважно, електронна сигарета 60 містить також схему керування, яка має датчик 16 потоку повітря. Датчик 16 потоку повітря сприймає зниження тиску повітря та ініціює подачу напруги від джерела живлення 1 до ґнотового нагрівального елементу 14. Як показано на Фіг. 2, схема управління може також містити світловий індикатор 48 активізації нагрівача, який світиться, коли нагрівальна ділянка 141 ґнотового нагрівального елементу 14 включена. Переважно, світловий індикатор 48 активізації нагрівача містить світлодіод та розташований у вхідному (за потоком) кінці електронної сигарети 60, при цьому світловий індикатор 48 активізації нагрівача виглядає під час затягування, як тліючий вуглик. Далі, світловий індикатор 48 активізації нагрівача може бути розташований в зоні видимості курця. Крім того, світловий індикатор 48 активізації нагрівача може бути використаний для системної діагностики курильного пристрою або індикації перезарядки. Світловий індикатор 48 може бути виконаний так, щоб курець міг включити та/або вимкнути цей світловий індикатор 48 для скритності, так що світловий індикатор 48 не працюватиме, якщо це потрібно. Переважно, щонайменше один вхідний отвір 45 для повітря (Фіг. 1) розташований поблизу датчика 16 потоку повітря так, що датчик 16 потоку повітря сприймає потік повітря, який вказує на те, що курець зробив затяжку, та включає джерело живлення 1 та світловий індикатор 48 активізації нагрівача для індикації, що нагрівальна ділянка 141 ґнотового нагрівального елементу 14 працює. Схема управління переважно об'єднана з датчиком 16 потоку повітря та подає енергію в ґнотовий нагрівальний елемент 14 по сигналу датчика 16 потоку повітря, переважно з використанням обмеження максимального періоду часу. 5 UA 114750 C2 5 10 15 20 25 Альтернативно, схема управління може містити перемикач, вручну керований курцем для ініціювання затяжки. Період часу подачі струму на ґнотовий нагрівальний елемент можна задати наперед залежно від кількості рідини, яку потрібно випарувати. Альтернативно, схема може подавати енергію на ґнотовий нагрівальний елемент 14, поки датчик 16 потоку повітря сприймає знижений тиск. Переважно, включений ґнотовий нагрівальний елемент 14 нагріває та випаровує контактуючу з ним рідину менше ніж за приблизно 10 с, більш переважно менше, ніж за приблизно 7 с. Таким чином, тривалість циклу живлення (або максимальна тривалість затяжки) може становити від приблизно 2 с до приблизно 10 с (наприклад, від приблизно 3 с до приблизно 9 с, від приблизно 4 с до приблизно 8 с або від приблизно 5 с до приблизно 7 с). Коли слово "приблизно" використовується в цьому описі в поєднанні з числовою величиною, воно означає, що фактичне значення цієї величини знаходиться в межах поля допуску ± 10 % від вказаного вище значення. Крім того, якщо в даному описі згадуються відсотки, мова йде про відсотках за масою, тобто масових відсотках. Крім того, коли слова "як правило" та "по суті" використовуються у зв'язку із зазначенням геометричної форми, це означає, що тут не потрібно точної відповідності зазначеній формі, так що в об'єм винаходу потрапляє якийсь діапазон форм, апроксимуючих зазначену форму. Коли слова "як правило" та "по суті" використовуються з геометричними термінами, вони охоплюють не тільки ознаки, які відповідають строгим визначенням, але й ознаки, які достатньою мірою приблизно відповідні таким строгим визначенням. Тепер легко бачити, що нова вдосконалена та неочевидна електронна сигарета охарактеризована в даному описі досить докладно для розуміння пересічним фахівцем. Крім того, для фахівців має бути очевидно, що можливі численні модифікації, зміни, заміни та еквіваленти для ознак електронної сигарети, які не відхиляються істотно від суті та об'єму винаходу. Таким чином, всі такі модифікації, зміни, заміни та еквіваленти, які знаходяться в межах суті та обсягу винаходи, охоплені формулою, що додається. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 40 45 50 55 60 1. Електронний виріб для вироблення пари, який містить єдиний спінений елемент (14), який містить нагрівальну ділянку (141) і щонайменше одну всмоктуючу ділянку (140) і виконаний з графітової або вуглецевої піни, вказаний єдиний спінений елемент (14) сполучається з областю (22) джерела рідини для зберігання рідкого матеріалу, при цьому щонайменше одна всмоктуюча ділянка (140) заходить в область (22) джерела рідини, причому єдиний спінений елемент (14) виконаний з можливістю переміщення рідкого матеріалу, який може переміщатися уздовж єдиного спіненого елемента (14) по порах графітової або вуглецевої піни. 2. Електронний виріб за п. 1, в якому єдиний спінений елемент (14) має форму стрічки або стрижня, при цьому довжина єдиного спіненого елемента (14) становить від приблизно 10 мм до приблизно 15 мм, а ширина - від приблизно 0,5 мм до приблизно 2,0 мм. 3. Електронний виріб за п. 1, який додатково містить два електричних виводи (26), сполучених з єдиним спіненим елементом (14), а нагрівальна ділянка утворена між двома електричними виводами (26). 4. Електронний виріб за п. 1, який додатково містить центральний повітряний канал (21), в якому розташована нагрівальна ділянка (141). 5. Електронний виріб за п. 1, який містить зовнішню трубку (6), протяжну у поздовжньому напрямку; і розташовану в зовнішній трубці (6) внутрішню трубки трубку (62), яка має пару протилежних прорізів, через які проходить єдиний спінений елемент (14), та яка обмежує центральний повітряний канал (21), при цьому область (22) джерела рідини знаходиться у зовнішньому кільцевому просторі між зовнішньою трубкою (6) та внутрішньої трубкою (62), а нагрівальна ділянка (140) проходить через центральний повітряний канал (21). 6. Електронний виріб за п. 1, в якому єдиний спінений елемент (14) має форму стрижня, спіралі, блока, циліндра або стрічки. 7. Електронний виріб за п. 1, в якому єдиний спінений елемент (14) має U-подібну форму. 8. Електронний виріб за п. 1, в якому поперечний переріз єдиного спіненого елемента (14) в основному постійний по довжині нагрівальної ділянки (141) для підтримки його рівномірного нагрівання. 9. Електронний виріб за п. 1, в якому поперечний переріз єдиного спіненого елемента (14) змінюється по довжині. 6 UA 114750 C2 5 10 15 10. Електронний виріб за п. 1, в якому вміст домішок в графітовій або вуглецевій піні менше ніж приблизно 100 ррm або менше ніж приблизно 10 ррm. 11. Електронний виріб за п. 1, в якому графітова або вуглецева піна стійка до окислення в атмосфері кисню щонайменше до 400 °C. 12. Електронний виріб за п. 1, в якому графітова або вуглецева піна має високу відкриту пористість принаймні приблизно 90 % та загальну пористість принаймні приблизно 70 %. 13. Електронний виріб за п. 1, в якому єдиний спінений елемент (14) виконаний з графітової піни. 14. Спосіб утворення пари в електронному виробі для вироблення пари, який включає: подання рідкого матеріалу з області (22) джерела рідини в центральний повітряний канал (21) з використанням єдиного спіненого елемента (14), який містить нагрівальну ділянку (141) і, щонайменше, одну всмоктуючу ділянку (140), виконану з графітової або вуглецевої піни, причому, щонайменше, одна всмоктуюча ділянка (140) заходить в область (22) джерела рідини, а нагрівальна ділянка (141) розташована поза областю (22) джерела рідини і в центральному повітряному каналі (21); пропускання електричного струму через нагрівальну ділянку (141) єдиного спіненого елемента (14) для, щонайменше, часткового випаровування рідкого матеріалу. 7 UA 114750 C2 Комп’ютерна верстка М. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Electronic smoking article

Автори англійською

Plunkett, Susan, E., Kane, David, B.

Автори російською

Планкет Сьюзан И., Кэин Дэйвид Б.

МПК / Мітки

МПК: A24F 47/00

Мітки: курильний, електронний, виріб

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/10-114750-elektronnijj-kurilnijj-virib.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Електронний курильний виріб</a>

Подібні патенти