Електронний пристрій для одержання пари

Реферат: У заявці описаний електронний пристрій (1) для одержання пари, що має акумулятор (9, 54), випарник (6, 52) і сховище (7, 51) з рідиною, при цьому випарник включає нагрівальний елемент (17, 68) і тримач (20, 67) нагрівального елемента, а сховище з рідиною містить пористий матеріал. UA 110897 C2 (12) UA 110897 C2 UA 110897 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Галузь техніки Винахід відноситься до електронних пристроїв для одержання пари. Рівень техніки Електронні пристрої для одержання пари звичайно мають розмір сигарети, а їхня дія заснована на вдиханні користувачем нікотинової пари зі сховища з рідиною, при докладанні сили всмоктування до мундштука. В деяких електронних пристроях для одержання пари є датчик повітряного потоку, що активізується, коли користувач докладає всмоктувальної сили, і що примушує котушку нагрівача нагріватися й випаровувати рідину. До електронних пристроїв для одержання пари відносяться електронні сигарети. Суть винаходу У даному винаході запропоновано електронний пристрій для одержання пари (парогенератор), що включає елемент - джерело енергії (далі - акумулятор), випарник і сховище рідини, при цьому випарник включає нагрівальний елемент і тримач нагрівального елемента, а сховище рідини містить пористий матеріал. Тримач нагрівального елемента може утворювати частину сховища рідини, або може бути цим сховищем. Крім того, нагрівальний елемент може закріплюватися тримачем нагрівального елемента зовні, або зсередини. Між нагрівальним елементом і тримачем нагрівального елемента можуть знаходитися один або більше просвітів (проміжків). У даному винаході також запропоновано випарник для використання в електронному пристрої для одержання пари, що включає нагрівальний елемент і пористий тримач нагрівального елемента, що являє собою сховище рідини. У варіанті виконання використовується мундштук, що включає нагрівальний елемент і пористий тримач нагрівального елемента, що являє собою сховище рідини. В іншому варіанті виконання, запропонований електронний пристрій для одержання пари, що включає нагрівальний елемент для випаровування рідини, повітровипускний отвір для відведення випаруваної рідини від нагрівального елемента, і пористий тримач нагрівального елемента, що являє собою сховище рідини. Електронний пристрій для одержання пари включає акумулятор для живлення нагрівального елемента. Короткий опис креслень Для кращого розуміння винаходу й ілюстрації того, яким чином можуть бути здійснені окремі варіанти виконання, наведено посилання на креслення, що додаються, на яких: на фіг. 1 представлений перспективний вигляд збоку електронної сигарети; на фіг. 2 схематично представлений вигляд перетину електронної сигарети з перпендикулярною котушкою; на фіг. 3 представлений перспективний вигляд збоку пористого тримача нагрівального елемента; на фіг. 4 представлений перспективний вигляд збоку пористого тримача нагрівального елемента й котушки; на фіг. 5 представлений вигляд з торця пористого нагрівального елемента й котушки; на фіг. 6 схематично представлений вигляд перетину електронної сигарети з паралельною котушкою; на фіг. 7 представлений перспективний вигляд збоку зовнішнього пористого тримача нагрівального елемента; на фіг. 8 представлений перспективний вигляд збоку зовнішнього пористого тримача нагрівального елемента й котушки; на фіг. 9 представлений вигляд з торця зовнішнього пористого тримача нагрівального елемента й котушки; на фіг. 10 представлений вигляд з торця пористого тримача нагрівального елемента з жолобами, і котушки; на фіг. 11 представлений вигляд з торця пористого тримача нагрівального елемента, що має восьмикутний поперечний переріз, і котушки; на фіг. 12 представлений вигляд з торця пористого тримача нагрівального елемента з поперечним перерізом у вигляді 4-вугільного хреста, і котушки; на фіг. 13 представлений вигляд з торця зовнішнього пористого тримача нагрівального елемента й котушки; на фіг. 14 представлений вигляд з торця зовнішнього пористого тримача нагрівального елемента й котушки; і на фіг. 15 представлений вигляд з торця зовнішнього пористого тримача нагрівального елемента, що складається із двох частин, і котушки. Докладний опис здійснення винаходу 1 UA 110897 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 У варіанті виконання запропоновано електронний пристрій для одержання пари, що включає акумулятор, випарник і сховище з рідиною, при цьому випарник включає нагрівальний елемент і тримач нагрівального елемента, а сховище з рідиною містить пористий матеріал. Електронним пристроєм для одержання пари може бути електронна сигарета. Завдяки використанню сховища з рідиною, що містить пористий матеріал, рідина може утримуватися більш ефективно, а звільнення рідини і її зберігання робиться більш керованим за рахунок капілярного ефекту пористого матеріалу. Сховище з рідиною може містити твердий пористий матеріал або жорсткий пористий матеріал. Наприклад, сховище з рідиною може містити пористий керамічний матеріал. Перевага використання твердого пористого матеріалу полягає в тому, що він не схильний до деформації і його задані властивості можуть зберігатися. Форма може бути задана на етапі виготовлення, і ця конкретна форма може зберігатися в пристрої, надаючи сталості властивостей пристрою в процесі його експлуатації. Сховище з рідиною може не містити зовнішню ємність сховища з рідиною. Використання твердого пористого матеріалу усуває необхідність у зовнішній ємності сховища з рідиною, надаючи більш ефективні засоби зберігання. Пористий матеріал може бути оптимізований для завдання утримування рідини й капілярного перенесення й (або) для утримування й капілярного перенесення рідкого гліцерину. Крім того, пори пористого матеріалу можуть бути в основному однакового розміру. Пори пористого матеріалу можуть бути рівномірно розподілені по матеріалу. Крім того, пористий матеріал може бути виконаний так, що більша частина його об'єму містить відкриті пори для зберігання рідини. Сховище з рідиною може бути закупорене по щонайменше частині зовнішньої поверхні для блокування пористості в цій ділянці. Пористий матеріал може мати більш дрібні пори в ділянці поблизу нагрівального елемента, і більші пори вдалині від нагрівального елемента. Пористий матеріал може мати градієнт розміру пор, в інтервалі від більш дрібних пор поблизу нагрівального елемента, до більших пор вдалині від нагрівального елемента. Сховище з рідиною може бути виконане з можливістю капілярного перенесення рідини на нагрівальний елемент. Конфігурацією пор визначається капілярний ефект середовища сховища, що дозволяє створити більш ефективний засіб перенесення рідини на нагрівальний елемент. Тримач нагрівального елемента може формувати частину сховища з рідиною, являти собою окреме додаткове сховище з рідиною, або сховище з рідиною в цілому. При відсутності необхідності в окремому тримачі, скорочується число компонентів, у результаті чого пристрій виходить більш простим і дешевим, і для збільшення місткості може використовуватися сховище з рідиною більшого розміру. Нагрівальний елемент може бути закріплений зовні за допомогою тримача нагрівального елемента. В альтернативному варіанті, або додатково, нагрівальний елемент може бути закріплений тримачем нагрівального елемента зсередини. Між нагрівальним елементом і тримачем нагрівального елемента можуть бути утворені один або більше просвітів. Наявність просвіту між нагрівальним елементом і тримачем нагрівального елемента дозволяє збирати й утримувати рідину в області просвіту для її випаровування. Просвіт також може капілярно переносити рідину на нагрівальний елемент. Крім того, завдяки наявності просвіту між нагрівальним елементом і тримачем, з'являється можливість збільшення площі відкритої поверхні нагрівального елемента, а значить і площі поверхні для нагрівання й випаровування. Нагрівальним елементом може бути нагрівальна котушка (обмотка), наприклад дротяна котушка. Нагрівальна котушка може бути намотана так, щоб утримуватися по її довжині тримачем нагрівального елемента. Крім того, витки нагрівальної котушки можуть утримуватися тримачем нагрівального елемента. Наприклад, витки нагрівальної котушки можуть стикатися із тримачем нагрівального елемента. Між нагрівальною котушкою й тримачем нагрівального елемента можуть бути утворені один або більше просвітів. Завдяки наявності просвіту між витком котушки й тримачем, рідина може капілярно переноситися в просвіт і утримуватися в просвіті для випаровування. Зокрема, рідина може бути капілярно перенесена проміжками між витками котушки й у просвіт між витком котушки й тримачем. Випарник також може включати випарну порожнину, яка, у процесі роботи, є порожниною зі зниженим тиском. Щонайменше частина нагрівального елемента може розташовуватися всередині випарної порожнини. Завдяки тому, що нагрівальний елемент розташовується у випарній порожнині, що, у свою чергу, є порожниною зі зниженим тиском, коли користувач 2 UA 110897 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 робить затяжку електронною сигаретою, рідина, що випаровується, безпосередньо вдихається користувачем. Електронний пристрій для одержання пари може включати мундштукову секцію, а випарник може формувати частину мундштукової секції. Крім того, сховище з рідиною може утворювати частину мундштукової секції. Наприклад, сховище з рідиною може в основному займати всю мундштукову секцію. На фіг. 1 представлений варіант виконання електронного пристрою 1 для одержання пари у вигляді електронної сигарети 1, що включає мундштук 2 і корпус 3. Електронна сигарета 1 має форму звичайної циліндричної сигарети. Мундштук 2 має повітровипускний отвір 4, а електронну сигарету 1 приводять у дію, коли користувач поміщає мундштук 2 електронної сигарети 1 у рот і робить затяжку, втягуючи повітря через повітровипускний отвір 4. Як мундштук 2, так і корпус 3 мають циліндричну форму й виконані з можливістю коаксіального з'єднання один з одним, а виріб, що вийшов у результаті, має форму звичайної сигарети. На фіг. 2 представлений приклад виконання електронної сигарети 1, показаної на фіг. 1. Корпус 3 містить дві частини, що роз'єднуються, які включають вузол 5 батареї й випарник 6, а мундштук 2 включає сховище 7 з рідиною. Електронна сигарета 1 показана в зібраному вигляді, з частинами 2, 5, 6, що роз'єднуються, з'єднаними в наступному порядку: мундштук 2, випарник 6, вузол 5 батареї. Рідина просочується зі сховища 7 з рідиною у випарник 6. Вузол 5 батареї постачає електричною енергією випарник 6 по з'єднаних електричних контактах вузла 5 батареї й випарника 6. Випарник 6 випаровує рідину, що просочилася, а пара виходить із повітровипускного отвору 4. Рідиною може бути, наприклад, розчин нікотину. Вузол 5 батареї включає корпус 8 вузла батареї, акумулятор 9, електричні контакти 10 і схему 11 керування. Корпус 8 вузла батареї являє собою порожній циліндр, відкритий з першого кінця 12. Наприклад, корпус 8 вузла батареї може бути пластмасовим. Електричні контакти 10 розташовані на першому кінці 12 корпусу 8, а акумулятор 9 і схема 11 керування розташовані усередині порожнини корпусу 8. Акумулятором 9 може бути, наприклад, літієвий елемент. Схема 11 керування включає датчик 13 повітряного тиску й контролер 14, і живиться від акумулятора 9. Контролер 14 виконаний з можливістю з'єднання з датчиком 13 повітряного тиску й керування подачею електричної енергії від акумулятора 9 до випарника 6. Випарник 6 включає корпус 15 випарника, електричні контакти 16, нагрівальний елемент 17, ґнотовий елемент 18, випарну порожнину 19 і тримач 20 нагрівального елемента. Корпус 15 випарника включає порожній циліндр, який відкритий з обох кінців і має повітровпускний отвір 21. Наприклад, корпус 15 випарника може бути виконаний з алюмінієвого сплаву. Повітровпускний отвір 21 являє собою отвір у корпусі 15 випарника на першому кінці 22 корпусу 15 випарника. Електричні контакти 16 розташовані на першому кінці 22 корпусу 15 випарника. Перший кінець 22 корпусу 15 випарника рознімно з'єднаний з першим кінцем 12 корпусу 8 вузла батареї так, що електричні контакти 16 випарника електрично приєднані до електричних контактів 10 вузла батареї. Наприклад, пристрій 1 може бути виконаний з можливістю з'єднання корпусу 15 випарника з корпусом 8 вузла батареї за допомогою нарізного сполучення. Нагрівальний елемент 17 сформований одним дротом і включає нагрівальну котушку 23 і два виводи 24, як це показано на фіг. 4 і 5. Наприклад, нагрівальний елемент може бути сформований з ніхрому. Котушка 23 включає секцію дроту, сформованого спіраллю навколо осі А. На кінцях котушки 23 дріт відхиляється від спіральної форми, утворюючи виводи 24. Виводи 24 з'єднані з електричними контактами 16 і, тим самим, забезпечують передачу електричної енергії від акумулятора 9 до котушки 23. Діаметр дроту котушки 23 становить приблизно 0,12 мм. Довжина котушки 23 становить приблизно 25 мм, її внутрішній діаметр становить приблизно 1 мм, а крок спіралі приблизно 420 мкм. Таким чином, проміжок між сусідніми витками котушки становить приблизно 300 мкм. Нагрівальний елемент 17 розташований з боку другого кінця 25 корпусу 15 випарника й орієнтований так, що вісь А котушки 23 перпендикулярна осі В циліндра корпусу 15 випарника. При цьому котушка 23 нагрівального елемента 17 перпендикулярна поздовжній осі З електронної сигарети 1. Ґнотовий елемент 18 проходить від корпусу 15 випарника й стикається зі сховищем 7 з рідиною мундштука 2. Ґнотовий елемент 18 виконаний з можливістю капілярно переносити рідину в напрямку W від сховища 7 з рідиною мундштука 2 до нагрівального елемента 17. Більш конкретно, ґніт 18 являє собою дугу з пористого матеріалу, яка відходить від першого кінця котушки 23, яка виходить із другого кінця 25 корпусу 15 випарника й проходить назад до другого 3 UA 110897 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 кінця котушки. Наприклад, пористим матеріалом може бути губчатий нікель, у якому пористість губки забезпечує виникнення зазначеного капілярного ефекту. Випарна порожнина 19 включає область усередині корпусу 15 випарника, у якій випаровується рідина. Усередині випарної порожнини 19 розташовуються нагрівальний елемент 17, тримач 20 нагрівального елемента і частини 26 ґнотового елемента 18. Тримач 20 нагрівального елемента виконаний з можливістю утримування нагрівального елемента 17 і покращення випаровування рідини нагрівальним елементом 17. Тримач 20 нагрівального елемента, що являє собою внутрішній тримач, показаний на фіг. 3, 4 і 5. Тримач 20 являє собою твердий циліндр із пористого керамічного матеріалу. Наприклад, як показано, пористий керамічний матеріал має пори 20а, розподілені по всьому матеріалу. Тримач 20 розташовується коаксіально всередині спіралі котушки 23 нагрівального елемента й має довжину трохи більшу, ніж у котушки 23, тому кінці тримача 20 виступають із кінців котушки 23. Діаметр циліндричного тримача 20 близький до внутрішнього діаметру спіралі. У результаті, дріт котушки 23 по суті стикається із тримачем 20 і утримується ним, що сприяє збереженню форми котушки 23. При цьому котушка 23 нагрівального елемента намотана або обгорнена навколо тримача 20 нагрівального елемента. Твердість забезпечує міцність і надійність конструкції, що утримує котушку 23. Тримач 20 і котушка 23 нагрівального елемента 17 в сукупності утворюють нагрівальний стрижень 27, як показано на фіг. 4 і 5. Нагрівальний стрижень більш докладно описаний нижче з посиланням на фіг. 4 і 5. Поверхня 28 тримача 20 утворить шлях для капілярного просочування вздовж неї і по ній рідини від ґнотового елемента 18, покращуючи подачу рідини в окіл нагрівального елемента 17 для випаровування. Поверхня 28 тримача 20 також утворює поверхню, на якій рідина, що просочилася, піддається впливу тепла від нагрівального елемента 17. Пористість тримача забезпечує утримування рідини в тримачі 20 нагрівального елемента. Таким чином, тримач також виконує роль сховища з рідиною. Мундштук 2 має корпус 29 мундштука. Корпус 29 мундштука являє собою порожній циліндр, відкритий на першому кінці 30, з повітровипускним отвором 4 у вигляді отвору в другому кінці 31 корпусу. Корпус мундштука може бути, наприклад, виконаний із пластику. Сховище 7 з рідиною знаходиться всередині порожнини корпусу 29 мундштука. Наприклад, сховище з рідиною може містити спінений матеріал, в основному просочений рідиною, призначеною для випаровування. Площа поперечного перерізу сховища 7 з рідиною менше, ніж у порожнини корпусу мундштука, для формування повітряного проходу 32 між першим кінцем 30 корпусу 2 мундштука й повітровипускним отвором 4. Перший кінець 30 корпусу 29 мундштука з'єднаний, з можливістю роз'єднання, із другим кінцем 25 корпусу 15 випарника так, що сховище 7 з рідиною стикається із частиною 33 ґнотового елемента 18, що виступає з випарника 6. Рідина зі сховища 7 з рідиною усмоктується ґнотовим елементом 18 і капілярно переноситься по шляху W крізь весь ґнотовий елемент 18. Потім рідина капілярно переноситься із ґнотового елемента 18 на котушку 23 нагрівального елемента 17 і вздовж неї, і на тримач 20 і вздовж нього. Всередині електронної сигарети 1 є внутрішня порожнина 34, сформована сусідніми порожніми внутрішніми просторами корпусу 29 мундштука, корпусу 15 випарника та корпусу 8 вузла батареї. У процесі роботи, користувач робить затяжку з другого кінця 31 мундштука 2. При цьому створюється падіння тиску повітря по всій внутрішній порожнині 34 електронної сигарети 1, зокрема на повітровипускному отворі 4. Падіння тиску всередині внутрішньої порожнини 34 виявляє датчик 13 тиску. У відповідь на виявлення падіння тиску датчиком тиску, контролер 14 включає подачу енергії від акумулятора 9 до нагрівального елемента 17 через електричні контакти 10, 16. У результаті нагрівається котушка нагрівального елемента 17. Коли котушка 17 нагрівається, рідина у випарній порожнині 19 випаровується. Більш конкретно, випаровується рідина на нагрівальному елементі 17, рідина на тримачі 20 нагрівального елемента й рідина на частинах 26 ґнотового елемента 18, що знаходяться у безпосередній близькості від нагрівального елемента 17. Падіння тиску всередині внутрішньої порожнини 34 також викликає всмоктування повітря зовні електронної сигарети 1 по шляху F, через внутрішню порожнину від повітровпускного отвору 21 до повітровипускного отвору 4. Коли повітря втягується вздовж шляху F, воно проходить через випарну порожнину 19 і прохід 32 для повітря. Таким чином, рідина, що випарувалась, переноситься рухом повітря вздовж проходу 32 для повітря і з повітровипускного отвору 4 для її вдихання користувачем. При русі через випарну порожнину шляхом F, повітря 4 UA 110897 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 проходить по нагрівальному елементу 17 у напрямку, в цілому перпендикулярному осі А котушки 23. Коли повітря, що містить випарувану рідину, передається до повітровипускному отвору 4, частина пари може конденсуватися, утворюючи суспензію дрібних рідких крапельок у повітряному потоці. Крім того, рух повітря крізь випарник 6, коли користувач робить затяжку через мундштук 2, може знімати крапельки рідини із ґнотового елемента 18, нагрівального елемента 17 і (або) тримача 20 нагрівального елемента. Повітря, що виходить із випускного отвору, може при цьому містити аерозоль дрібних крапельок рідини разом з випаруваною рідиною. Падіння тиску всередині випарної порожнини 19 також сприяє подальшому всмоктуванню рідини зі сховища 7 з рідиною, по ґнотовому елементу 18, до випарної порожнини 19. На фіг. 6 показаний інший приклад електронної сигарети 1, показаної фіг. 1. Корпус 3 позначений тут як вузол 50 батареї, а мундштук 2 містить сховище 51 з рідиною й випарник 52. Електронна сигарета 1 показана в зібраному вигляді, із з'єднаними роз'єднуваними частинами 2, 3. Рідина просочується зі сховища 51 з рідиною у випарник 52. Вузол 50 батареї постачає електричною енергією випарник 52 по з'єднаних електричних контактах вузла 50 батареї й мундштука 2. Випарник 52 випаровує рідину, що просочилася, а пара виходить із повітровипускного отвору 4. Рідиною може бути, наприклад, розчин нікотину. Вузол 50 батареї включає корпус 53 вузла батареї, акумулятор 54, електричні контакти 55 і схему 56 керування. Корпус 53 вузла батареї являє собою порожній циліндр, відкритий з першого кінця 57. Наприклад, корпус вузла батареї може бути пластмасовим. Електричні контакти 55 розташовані на першому кінці 57 корпусу 53, а акумулятор 54 і схема 56 керування розташовані всередині порожнини корпусу 53. Акумулятором 54 може бути, наприклад, літієвий елемент. Схема 56 керування включає датчик 58 повітряного тиску й контролер 59, і живиться від акумулятора 54. Контролер 59 виконаний з можливістю з'єднання з датчиком 58 повітряного тиску й керування подачею електричної енергії від акумулятора 54 до випарника 52, за допомогою електричних контактів 55. Мундштук 2 також має корпус 60 мундштука й електричні контакти 61. Корпус 60 мундштука являє собою порожній циліндр, відкритий на першому кінці 62, при цьому повітровипускний отвір 4 являє собою отвір у другому кінці 63 корпусу 60. У корпусі 60 мундштука також є повітровпускний отвір 64, що являє собою отвір в районі першого кінця 62 корпусу 60. Корпус мундштука може бути, наприклад, виконаний з алюмінію. Електричні контакти 61 розташовані на першому кінці корпусу 60. Крім того, перший кінець 62 корпусу 60 мундштука з'єднаний, з можливістю роз'єднання, з першим кінцем 57 корпусу 53 вузла батареї так, що електричні контакти 61 мундштука 2 електрично з'єднані з електричними контактами 55 вузла 50 батареї. Наприклад, пристрій 1 може бути виконаний так, щоб корпус 60 мундштука з'єднувався з корпусом 53 вузла батареї нарізним сполученням. Сховище 51 з рідиною знаходиться всередині порожнього корпусу 60 мундштука з боку другого кінця 63 корпусу 60. Сховище 51 з рідиною являє собою циліндричну трубку з пористого матеріалу, просоченого рідиною. Зовнішня окружність сховища 51 з рідиною сполучена із внутрішньою окружністю корпусу 60 мундштука. Незаповнена частина сховища 51 з рідиною утворить прохід 65 для повітря. Наприклад, пористий матеріал сховища 51 з рідиною може являти собою губчатий матеріал, що в основному просочений рідиною, призначеною для випаровування. Випарник 52 включає випарну порожнину 66, тримач 67 нагрівального елемента й нагрівальний елемент 68. Випарна порожнина 66 являє собою область у незаповненому просторі корпусу 60 мундштука, у якій відбувається випаровування рідини. Всередині випарної порожнини 66 розташовуються нагрівальний елемент 68 і частина 69 тримача 67. Тримач 67 нагрівального елемента, показаний на фіг. 7-9, виконаний з можливістю утримування зовні нагрівального елемента 68 і сприяння випаровуванню рідини нагрівальним елементом 68. Оскільки тримач 67 розташований зовні нагрівального елемента 68, його розмір не обмежується розміром нагрівального елемента й може бути значно більше розмірів тримачів у варіантах виконання, описаних вище. Цим забезпечується збереження більшої кількості рідини пористим тримачем 67 нагрівального елемента, ніж в описаних раніше варіантах. Тримач 67 являє собою порожній циліндр із твердого пористого матеріалу, розташований всередині корпусу 60 мундштука, з боку першого кінця 62 корпусу 60 так, що він упирається в сховище 51 з рідиною. По всьому об'єму пористого матеріалу розподілені пори 67а. Зовнішня окружність тримача 67 сполучена за розміром із внутрішньою окружністю корпусу 60 мундштука. 5 UA 110897 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 У внутрішньому просторі тримача 67, по його довжині, проходить поздовжній центральний канал 70. Канал 70 має квадратний поперечний переріз, перпендикулярний поздовжній осі тримача. Тримач 67 діє як ґнотовий елемент, оскільки він виконаний з можливістю капілярно переносити рідину в напрямку W від сховища 51 з рідиною мундштука 2 до нагрівального елемента 68. Наприклад, пористим матеріалом тримача 67 може бути губчатий нікель, при цьому пористість губки забезпечує описаний капілярний ефект. Після просочування в напрямку W рідини зі сховища 51 з рідиною до тримача 67, вона зберігається в пористому матеріалі тримача 67. Таким чином, тримач 67 служить продовженням сховища 51 з рідиною. Нагрівальний елемент 68 сформований з одинарного дроту й включає котушку 71 нагрівального елемента й два виводи 72, як це показано на фіг. 8 і 9. Наприклад, нагрівальний елемент 68 може бути виконаний з ніхрому. Дріт котушки 71 має секцію, де він сформований у вигляді спіралі навколо осі А. З кожного кінця котушки 71 дріт відходить від спіральної частини, утворюючи виводи 72. Виводи 72 з'єднуються з електричними контактами 61 і, тим самим, дозволяють передавати електричну енергію від акумулятора 54 до котушки 71. Діаметр дроту котушки 71 становить приблизно 0,12 мм. Довжина котушки становить приблизно 25 мм, її внутрішній діаметр становить приблизно 1 мм, а крок спіралі приблизно 420 мкм. Таким чином, проміжок між сусідніми витками котушки 71 становить приблизно 300 мкм. Котушка 71 нагрівального елемента 68 розташована коаксіально всередині каналу 70 тримача. Котушка 71 нагрівального елемента, таким чином, намотана всередині каналу 70 тримача 67 нагрівального елемента. Крім того, вісь А котушки 71 при цьому паралельна осі В циліндра корпусу 60 мундштука й поздовжній осі З електронної сигарети 1. Котушка 71 має однакову довжину із тримачем 67 так, що кінці котушки 71 розташовуються врівень з кінцями тримача 67. Зовнішній діаметр спіралі котушки 71 близький до ширини поперечного перерізу каналу 70. У результаті, дріт котушки 71 стикається з поверхнею 73 каналу 70 і утримується за рахунок цього, що сприяє збереженню форми котушки 71. Кожний виток котушки стикається з поверхнею 73 каналу 70 у точці 75 контакту на кожній із чотирьох стінок 73 каналу 70. Комбінація котушки 71 і тримача 67 утворює нагрівальний стрижень 74, показаний на фіг. 8 і 9. Далі, з посиланням на фіг. 8 і 9, приводиться більш докладний опис нагрівального стрижня 74. Внутрішня поверхня 73 тримача 67 утворює поверхню для просочування рідини на котушку 71 у точках 75 контакту між котушкою 71 і стінками 73 каналу 70. Внутрішня поверхня 73 тримача 67 також утворює ділянку поверхні, на якій рідина, що просочилася, піддається впливу тепла від нагрівального елемента 68. Всередині електронної сигарети 1 є внутрішня порожнина 76, сформована сусідніми порожніми внутрішніми просторами корпусу 60 мундштука, корпусу 15 випарника й корпусу 53 вузла батареї. У процесі роботи, користувач робить затяжку із другого кінця 63 корпусу 60 мундштука. При цьому створюється падіння тиску повітря у всій внутрішній порожнині 76 електронної сигарети 1, зокрема на повітровипускному отворі 4. Падіння тиску всередині внутрішньої порожнини 76 виявляє датчик 58 тиску. У відповідь на виявлення падіння тиску датчиком 58 тиску, контролер 59 включає подачу енергії від акумулятора 54 до нагрівального елемента 68 через електричні контакти 55, 26. У результаті котушка нагрівального елемента 68 нагрівається. Коли котушка 17 нагрівається, рідина у випарній порожнині 66 випаровується. Більш конкретно, випаровується рідина на котушці 71, рідина на внутрішній поверхні 73 тримача 67 нагрівального елемента, і може випаровуватися рідина на частинах 22 тримача 67, що знаходяться у безпосередній близькості від нагрівального елемента 68. Падіння тиску всередині внутрішньої порожнини 76 також викликає всмоктування повітря зовні електронної сигарети 1 по шляху F, через внутрішню порожнину відповітровпускного отвору 64 до повітровипускного отвору 4. Коли повітря втягується вздовж шляху F, воно проходить через випарну порожнину 66, захоплюючи рідину, що випарувалася, і прохід 65 для повітря. Таким чином, рідина, що випарувалася, переноситься вздовж проходу 65 для повітря й з повітровипускного отвору 4 для її вдихання користувачем. При проходженні випарної порожнини по шляху F, повітря проходить над нагрівальним елементом 68 у напрямку, в цілому паралельному осі А котушки 71. Коли повітря, що містить рідину, що випарувалася, передається до повітровипускного отвору 4, частина пари може конденсуватися, утворюючи дрібну суспензію рідких крапельок у повітряному потоці. Крім того, рух повітря через випарник 52, коли користувач робить затяжку в мундштук 2, може знімати крапельки рідини з нагрівального елемента 68 і (або) тримача 67 6 UA 110897 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 нагрівального елемента. Повітря, що виходить із повітровипускного отвору 4, може при цьому містити аерозоль дрібних крапельок рідини разом з випаруваною рідиною. Як показано на фіг. 8 і 9, форма поперечного перерізу каналу сприяє формуванню просвітів 80 між внутрішньою поверхнею 73 тримача 67 нагрівального елемента й котушкою 71. Більш конкретно, у тих місцях, де дріт котушки 71 проходить між точками 75 контакту, просвіт 80 утворюється між дротом і ділянкою внутрішньої поверхні 73, найближчою до дроту, завдяки тому, що дріт по суті підтримує свою спіральну форму. Відстань між дротом і поверхнею 73 у кожному просвіті 80 становить в інтервалі від 10 мкм до 500 мкм. Просвіти 80 виконані з можливістю покращення просочування рідини на котушку 71 за допомогою капілярного ефекту в просвітах 80. Просвіти 80 також утворюють ділянки, де рідина може збиратися перед її випаровуванням, тобто, ділянки для зберігання рідини до її випаровування. Крім того, у просвітах оголюється більше поверхні котушки 71, для посилення випаровування в цих місцях. Можливі численні альтернативи й зміни для варіантів виконання, описаних вище. Наприклад, нижче наведені альтернативи й зміни до варіантів виконання, показаних на фіг. 2-5. На фіг. 10-12 представлені інші приклади пористих тримачів 20 нагрівального елемента, з намотаною навколо котушкою 23. Ці конструкції відрізняються від приклада, показаного на фіг. 2-5, і один від одного, формою тримача 20 нагрівального елемента. У кожному із прикладів, показаних на фіг. 10-12, між нагрівальним елементом 17 і тримачем 20 утворені просвіти 80 завдяки формі поперечного перерізу тримача. Більш конкретно, там, де дріт котушки 23 проходить над виїмкою в поверхні 28 між дротом і ділянкою поверхні 28, безпосередньо під дротом утворюється просвіт 80 за рахунок того, що дріт в цілому зберігає свою спіральну форму. Просвіти 80, таким чином, розташовуються в радіальному напрямку від осі А котушки, між поверхнею 28 тримача 20 і дротом котушки 23. Відстань між дротом і поверхнею 28 у кожному просвіті 80 становить від 10 мкм до 500 мкм. Просвіти 80 виконані з можливістю посилення просочування рідини на тримач 20 і вздовж його довжини за рахунок капілярного ефекту в просвітах 80. Як і у випадку нагрівальних стрижнів, показаних на фіг. 8 і 9, просвіти 80 також посилюють просочування рідини на нагрівальний елемент 17 від пористого тримача 20 за рахунок капілярного ефекту в просвітах 80. Просвіти 80 також утворюють ділянки, у яких рідина може збиратися на поверхні 28 тримача 20 перед її випаровуванням, тим самим утворюючи ділянки для збереження рідини перед випаровуванням. Просвіти 80 також збільшують поверхню котушки 23 для посилення випаровування в цих місцях. На фіг. 10 представлений тримач 20 нагрівального елемента, що має в цілому циліндричну форму, але із чотирма жолобами 81, що проходять по поверхні в поздовжньому напрямку й розподіленими з рівними проміжками навколо тримача 20. Котушка 23 намотана навколо тримача 20, а просвіти 80 утворюються в місцях перекриття котушкою жолобів 81. Більш конкретно, там, де дріт котушки 23 проходить над жолобом 81, між дротом і областю поверхні 28 безпосередньо під дротом утворюється просвіт. Тримач 20 нагрівального елемента має пори й утримує рідину. Просвіти 80, утворені жолобами 81, виконують дві функції. По-перше, вони забезпечують просочування рідини як на котушку 23, так і в тримач 20 нагрівального елемента за рахунок ефекту капілярного перенесення. По-друге, вони оголюють поверхню котушки 23 в області жолобів 81, збільшуючи, тим самим, поверхню випаровування котушки 23. У показаному на фіг. 11 тримачі 20 нагрівального елемента зовнішній контур поперечного перерізу, перпендикулярного поздовжньому напрямку, має восьмикутну форму. Котушка 23 намотана навколо цього тримача. Оскільки дріт котушки 23 має деяку жорсткість, форма дроту не збігається точно з формою зовнішнього контуру тримача, за рахунок закруглення. При цьому між зовнішньою восьмикутною поверхнею тримача 20 нагрівального елемента й криволінійною котушкою 23 є просвіти 80. До того ж, тримач 20 нагрівального елемента має пористість для зберігання рідини, а просвіти 80 забезпечують просочування рідини на котушку 23 і оголюють більшу поверхню котушки 23 для посилення випаровування. У показаному на фіг. 12 тримачі 20 нагрівального елемента зовнішній контур поперечного перерізу має форму чотирьохкінцевого хреста. Котушка 23 намотана на тримач 20, і між відповідними кінцями й поверхнею котушки 23 є просвіти 80. Ці просвіти 80 забезпечують уже описані переваги. Крім того, при використанні в тримачі 20 нагрівального елемента жолобів 81, число цих жолобів може відрізнятися від одного або чотирьох. Крім цього, жолоби 81 були описані як поздовжні пази, що проходять вздовж поверхні 28 циліндричних тримачів 20. Однак канали 81 можуть, наприклад, в альтернативному варіанті, 7 UA 110897 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 або додатково, включати спіральні пази в поверхні 28 циліндричного тримача 20, що проходять по гвинтовій лінії навколо осі тримача. В альтернативному варіанті, або додатково, канали 81 можуть включати кругові кільця навколо поверхні 28 тримача 20. У варіантах виконання, довжина описаного внутрішнього тримача трохи перевищує довжину котушки 23 так, що він виступає з обох кінців котушки 23. В альтернативному варіанті, тримач 20 може бути коротше котушки 23 і може, тому розташовуватися повністю всередині котушки. Крім того, далі з посиланням на фіг. 6-9, розглядаються окремі приклади альтернатив і змін до зображених там варіантів виконання. На фіг. 13-15 показані інші приклади зовнішніх пористих тримачів 67 нагрівального елемента із внутрішньою котушкою 71. Ці варіанти відрізняються від показаних на фіг. 7 і 9, і один від одного формою тримача 67 нагрівального елемента. На фіг. 13 представлений пристрій, аналогічний показаному на фіг. 9, за винятком того, що внутрішній канал 70 має круглу форму поперечного перерізу замість квадратної. У такій конструкції котушка 71 щільно вставляється у внутрішній канал 70 і стикається з поверхнею каналу 70 по довжині каналу 70, практично без просвітів у місцях контакту. Цей додатковий дотик забезпечує додаткові шляхи для просочування рідини на котушку 71 і загальне скорочення площі випаровування котушки 71. На фіг. 14 представлений пристрій, аналогічний показаному на фіг. 9. У даному прикладі, зовнішній контур поперечного перерізу тримача 67 нагрівального елемента має квадратну форму, замість круглої. На фіг. 15 представлений тримач 67 нагрівального елемента, що включає першу секцію 85 тримача й другу секцію 86 тримача. Тримач 67 нагрівального елемента має в цілому циліндричну форму, і перша секція 85 тримача й друга секція 86 тримача являють собою напівциліндри, що мають поперечні перерізи у формі півкола, які з'єднані, утворюючи тримач 67 нагрівального елемента циліндричної форми. Перша секція 85 тримача й друга секція 86 тримача, кожна мають бічний канал 87, або паз 87, що проходить по довжині відповідної секції, по середині їх по-іншому плоских поздовжніх поверхонь. Коли перша секція 85 тримача з'єднана із другою секцією 86 тримача для формування тримача 67 нагрівального елемента, їх відповідні бічні канали 87 разом формують внутрішній канал 70 тримача 67 нагрівального елемента. У даному прикладі, об'єднані бічні канали 87 формують внутрішній канал 70, що має квадратний поперечний переріз. При цьому кожний з бічних каналів 87 має прямокутний поперечний переріз. Котушка 71 розташовується всередині внутрішнього каналу 70 тримача 67 нагрівального елемента. Завдяки тому, що тримач 67 нагрівального елемента має дві окремі частини 85, 86, спрощується виготовлення цього компонента. У процесі виготовлення, котушка 71 може бути вставлена в бічний канал 87 першої секції 85 тримача, а друга секція 86 тримача може бути поміщена зверху, для формування закінченого тримача 67 нагрівального елемента. Можуть бути використані внутрішні канали 70 тримача з формою поперечного перерізу, що відрізняється від описаної вище. Крім того, котушка 71 може бути коротше зовнішнього тримача 67 і може, тому, повністю знаходитися в межах тримача. В альтернативному варіанті, котушка 71 може бути довшою, ніж зовнішній тримач 67. У варіантах виконання, тримач 67 може розташовуватися частково або повністю всередині сховища 51 з рідиною. Наприклад, тримач 67 може бути розташований коаксіально із трубкою сховища 51 з рідиною. Крім того, нижче наведені приклади альтернатив і змін до описаних вище варіантів виконання. Тут наведений опис електронного пристрою для одержання пари у вигляді електронної сигарети 1. Можливі, однак, електронні пристрої для одержання пари інших типів. У наведеному вище описі товщина дроту котушки 23, 71 становить приблизно 0,12 мм. Можливо, однак, використання дроту й іншого діаметра. Наприклад, діаметр дроту котушки може становити від 0,05 мм до 0,2 мм. Крім того, довжина котушки 23, 71 може відрізнятися від описаної вище. Наприклад, довжина котушки 23, 71 може знаходитися в інтервалі від 20 мм до 40 мм. Внутрішній діаметр котушки 23, 71 може відрізнятися від наведеного вище. Наприклад, внутрішній діаметр котушки 23, 71 може становити від 0,5 мм до 2 мм. Крок обмотки спіральної котушки 23, 71 може відрізнятися від наведеного вище. Наприклад, крок обмотки може становити від 120 мкм до 600 мкм. 8 UA 110897 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Крім того, хоча величина проміжків між витками описаної вище котушки 23, 71 становить приблизно 300 мкм, можливі й інші значення. Наприклад, проміжки можуть становити від 20 мкм до 500 мкм. Розмір просвітів 80 може відрізнятися від описаного вище. Крім того, конструкція електронного пристрою 1 для одержання пари не обмежена описаним порядком з'єднання компонентів і можливі інші варіанти, наприклад, розташування схеми 11, 56 керування на наконечнику пристрою 1, або сховища 7, 51 з рідиною в корпусі 3 електронного пристрою 1 для одержання пари, замість мундштука 2. Електронний пристрій 1 для одержання пари на фіг. 2 складається із трьох частин, що роз'єднуються, - мундштука 2, випарника 6 і вузла 5 батареї. В альтернативному варіанті, пристрій 1 для одержання пари може бути виконаний з можливістю об'єднання цих частин 2, 6, 5 у вузол, що складає єдине ціле. Інакше кажучи, мундштук 2, випарник 6 і вузол 5 батареї можуть бути не поділюваними. В іншому варіанті, мундштук 2 і випарник 6 можуть являти собою вузол, що складає єдине ціле, або такий єдиний вузол можуть являти собою випарник 6 і вузол 5 батареї. Електронний пристрій 1 для одержання пари на фіг. 6 описано як такий, що складається із двох частин, що роз'єднуються, - мундштука 2 і корпуса, що містить вузол 50 батареї. В альтернативному варіанті, пристрій 1 може бути виконаний з можливістю об'єднання цих частин 2, 50 у вузол, що складає єдине ціле. Інакше кажучи, мундштук 2, корпус 3 можуть бути не поділюваними. Нагрівальний елемент 17, 68 не зводиться тільки до котушки 23, 71, і може мати іншу форму дроту, наприклад, зиґзаґоподібну. Наведено опис датчика 13, 58 повітряного тиску. У варіантах виконання, датчик повітряного тиску може бути використаний для того, щоб виявляти, що користувач всмоктує із пристрою. Нагрівальний елемент 17, 68 не зводиться тільки до однорідної котушки. Пористий матеріал тримача 20, 67 може бути оптимізований для утримування й капілярного перенесення певних рідин. Наприклад, пористий матеріал може бути оптимізований для утримування й капілярного перенесення розчину нікотину. Розчин нікотину може бути, наприклад, рідиною, що містить нікотин, розведений розчином пропіленгліколю. Тримач 20, 67 нагрівального елемента не обмежується пористою керамікою, і можуть також використовуватися й інші тверді пористі матеріали, наприклад, пористі пластмаси або тверді губчаті матеріали. Посилання на випарну порожнину 19, 66 може бути замінено посиланням на випарну область. Незважаючи на описані й показані приклади, спеціалістам має бути зрозуміло, що в межах обсягу правової охорони винаходу можуть бути зроблені численні зміни й модифікації. Для розгляду різних аспектів винаходу, що заявляється, і його представлення, даний опис показує на окремих прикладах різних варіантів виконання можливості реалізації винаходу (-ів) і одержання високоякісних електронних пристроїв для одержання пари. Переваги й ознаки, наведені в описі, відносяться до варіантів виконання і не є вичерпними та (або) виключними. Вони представлені тільки для покращення розуміння й роз'яснення заявлених ознак. Слід мати на увазі, що переваги, варіанти виконання, приклади, функції, ознаки, конструкції та (або) інші особливості винаходу не повинні розглядатися як ті, що обмежують винахід, що визначається формулою, або еквіваленти формули, і що в межах обсягу правової охорони і (або) суті винаходу можуть бути використані інші варіанти виконання й модифікації. Різні варіанти виконання можуть, відповідно, включати, складатися з, або в основному складатися з різних комбінацій розкритих елементів, компонентів, ознак, частин, кроків, засобів і т.д. Крім того, винахід включає інші винаходи, не заявлені тут, але які можуть бути заявлені в майбутньому. Будь-яка ознака будь-якого варіанта виконання може бути використана незалежно від іншої ознаки або в комбінації з нею. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 55 60 1. Електронний пристрій для одержання пари, який містить джерело енергії, випарник і сховище рідини, при цьому випарник включає нагрівальний елемент і тримач нагрівального елемента, сховище рідини містить пористий матеріал, а тримач нагрівального елемента являє собою сховище рідини або є його частиною. 2. Електронний пристрій для одержання пари за п. 1, що являє собою електронну сигарету. 3. Електронний пристрій для одержання пари за будь-яким з попередніх пунктів, у якому сховище рідини містить твердий пористий матеріал. 9 UA 110897 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 4. Електронний пристрій для одержання пари за будь-яким з попередніх пунктів, у якому сховище рідини містить пористий керамічний матеріал. 5. Електронний пристрій для одержання пари за будь-яким з попередніх пунктів, у якому пористий матеріал оптимізовано для утримування рідини і її капілярного перенесення. 6. Електронний пристрій для одержання пари за п. 5, у якому пористий матеріал оптимізовано для утримування рідкого гліцерину і його капілярного перенесення. 7. Електронний пристрій для одержання пари за будь-яким з попередніх пунктів, у якому пористий матеріал має пори в основному однакового розміру. 8. Електронний пристрій для одержання пари за будь-яким з попередніх пунктів, у якому пори рівномірно розподілені по пористому матеріалу. 9. Електронний пристрій для одержання пари за будь-яким з пп. 1-7, у якому більша частина об'єму пористого матеріалу містить відкриті пори для зберігання рідини. 10. Електронний пристрій для одержання пари за будь-яким з попередніх пунктів, у якому сховище рідини ущільнене на щонайменше частині ділянки зовнішньої поверхні для блокування пор у цій ділянці. 11. Електронний пристрій для одержання пари за будь-яким з попередніх пунктів, у якому пористий матеріал містить більш дрібні пори в ділянці поблизу нагрівального елемента, і більші пори вдалині від нагрівального елемента. 12. Електронний пристрій для одержання пари за будь-яким з попередніх пунктів, у якому пори пористого матеріалу змінюються за розміром від більш дрібних пор поблизу нагрівального елемента до більших пор вдалині від нагрівального елемента. 13. Електронний пристрій для одержання пари за будь-яким з попередніх пунктів, у якому сховище рідини виконано з можливістю, у процесі роботи, капілярного перенесення рідини на нагрівальний елемент. 14. Електронний пристрій для одержання пари за будь-яким з попередніх пунктів, у якому нагрівальний елемент підтримується зовні тримачем нагрівального елемента. 15. Електронний пристрій для одержання пари за будь-яким з пп. 1-13, у якому нагрівальний елемент підтримується зсередини тримачем нагрівального елемента. 16. Електронний пристрій для одержання пари за будь-яким з попередніх пунктів, у якому між нагрівальним елементом і тримачем нагрівального елемента є один або більше просвітів. 17. Електронний пристрій для одержання пари за будь-яким з попередніх пунктів, у якому нагрівальним елементом є нагрівальна котушка. 18. Електронний пристрій для одержання пари за п. 17, у якому нагрівальною котушкою є дротяна котушка. 19. Електронний пристрій для одержання пари за п. 17 або 18, у якому нагрівальна котушка намотана так, щоб утримуватися по своїй довжині тримачем нагрівального елемента. 20. Електронний пристрій для одержання пари за будь-яким з пп. 17-19, у якому витки нагрівальної котушки стикаються із тримачем нагрівального елемента й, тим самим, утримуються ним. 21. Електронний пристрій для одержання пари за будь-яким з пп. 17-20, у якому між нагрівальною котушкою й тримачем нагрівального елемента є один або більше просвітів. 22. Електронний пристрій для одержання пари за п. 21, у якому один або більше просвітів розташовуються між витками котушки й тримачем нагрівального елемента. 23. Електронний пристрій для одержання пари за будь-яким з попередніх пунктів, у якому випарник має випарну порожнину, що перебуває у процесі роботи, під зниженим тиском. 24. Електронний пристрій для одержання пари за п. 23, у якому щонайменше частина нагрівального елемента розташовується всередині випарної порожнини. 25. Електронний пристрій для одержання пари за будь-яким з попередніх пунктів, що включає мундштукову секцію, частиною якої є випарник. 26. Електронний пристрій для одержання пари за п. 25, у якому сховище рідини утворює частину мундштукової секції. 27. Електронний пристрій для одержання пари за п. 26, у якому сховище рідини по суті займає всю мундштукову секцію. 28. Електронний пристрій для одержання пари за будь-яким з попередніх пунктів, що має повітровипускний отвір для випаруваної нагрівальним елементом рідини. 29. Мундштукова секція для електронного пристрою для одержання пари за будь-яким з попередніх пунктів, що включає випарник і сховище рідини, при цьому випарник включає нагрівальний елемент і тримач нагрівального елемента, сховище рідини містить пористий матеріал, а тримач нагрівального елемента являє собою сховище рідини або є його частиною. 10 UA 110897 C2 11 UA 110897 C2 12 UA 110897 C2 13 UA 110897 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 14