Нагрівач видовженої форми для електронагрівної системи утворення аерозолю
Формула / Реферат
1. Електронагрівна система утворення аерозолю, в яку вміщується аерозолетвірний субстрат, яка включає в себе нагрівальний елемент (121), який включає в себе перший електропровідний елемент (105), електрично ізольований від другого електропровідного елемента (109) електроізолювальною частиною (103), при цьому перший і другий елементи мають видовжену форму і електрично з'єднані один з іншим електрорезистивною частиною (117, 119), яка відрізняється тим, що величина опору електрорезистивної частини є вищою, ніж величина опору електропровідних елементів, при цьому щонайменше один електропровідний елемент та згадана електрорезистивна частина розташовані так, що вони принаймні частково контактують із аерозолетвірним субстратом.
2. Електронагрівна система утворення аерозолю за п. 1, яка відрізняється тим, що один кінець згаданих електропровідних елементів утворює кріпильну частину (125) нагрівального елемента (121).
3. Електронагрівна система утворення аерозолю за п. 1 або п. 2, яка відрізняється тим, що другий електропровідний елемент (109) являє собою електропровідну трубку, при цьому ця електропровідна трубка принаймні частково оточує перший електропровідний елемент (105).
4. Електронагрівна система утворення аерозолю за будь-яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що електроізолювальна частина (103) являє собою електроізолювальну заглушку (113).
5. Електронагрівна система утворення аерозолю за будь-яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що електроізолювальна частина (103) принаймні частково оточує один кінець згаданого першого електропровідного елемента (105).
6. Електронагрівна система утворення аерозолю за будь-яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що другий електропровідний елемент (109) є коротшим за перший електропровідний елемент (105).
7. Електронагрівна система утворення аерозолю за будь-яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що згадані перший електропровідний елемент (105) та другий електропровідний елемент (109) є по суті паралельними.
8. Електронагрівна система утворення аерозолю за будь-яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що включає в себе датчик виявлення потоку повітря, який свідчить про виконання споживачем затяжки, або також включає в себе датчик температури.
9. Нагрівальний елемент (121) для нагрівання аерозолетвірного субстрату, який включає в себе перший електропровідний елемент (105), електрично ізольований від другого електропровідного елемента (109) електроізолювальною частиною (103), при цьому перший і другий елементи мають видовжену форму і електрично з'єднані один з іншим електрорезистивною частиною (117, 119), який відрізняється тим, що величина опору електрорезистивної частини є вищою, ніж величина опору електропровідних елементів, при цьому під час використання щонайменше один електропровідний елемент та електрорезистивна частина розташовані так, що вони принаймні частково контактують із аерозолетвірним субстратом.
10. Нагрівач для нагрівання аерозолетвірного субстрату у електронагрівній системі утворення аерозолю, який включає в себе:
тримач;
один або більше нагрівальних елементів (121) за п. 9, при цьому перший кінець кожного нагрівального елемента утворює нагрівальну частину (123), яка виступає назовні тримача, а другий кінець кожного нагрівального елемента утворює кріпильну частину (125), яка закріплена у тримачі; та
з'єднувальні засоби для з'єднання кріпильної частини (125) кожного нагрівального елемента із джерелом електроживлення для подавання електричного струму на кожний електропровідний елемент.
11. Електронагрівна система утворення аерозолю, яка включає в себе один або більше нагрівачів за п. 10 для нагрівання субстрату з утворенням аерозолю.
12. Спосіб виготовлення нагрівального елемента для нагрівання аерозолетвірного субстрату у електронагрівній системі утворення аерозолю, який передбачає такі операції:
a) встановлення першого кінця електропровідного елемента (105) всередину електропровідної трубки (109), так що другий кінець електропровідного елемента (105) виступає назовні трубки;
b) забезпечення всередині електропровідної трубки (109) електроізолювальної заглушки (113), яка оточує перший кінець електропровідного елемента (105), при цьому електропровідний елемент та електропровідна трубка мають видовжену форму; та
с) формування електрорезистивної частини (117, 119), яка електрично з'єднує електропровідний елемент з електропровідною трубкою.
13. Спосіб за п. 12, який відрізняється тим, що операція b) з забезпечення всередині електропровідної трубки (109) електроізолювальної заглушки (113), яка оточує перший кінець електропровідного елемента (105), передбачає введення всередину електропровідної трубки (109) електроізолювальної пасти (103) для оточення нею першого кінця електропровідного елемента (105), при цьому паста після висихання утворює електроізолювальну заглушку (113).
14. Спосіб виготовлення нагрівача для нагрівання аерозолетвірного субстрату в електронагрівній системі утворення аерозолю, який передбачає такі операції:
виготовлення одного або більше нагрівальних елементів (121) за способом за п. 12 або п. 13;
закріплення у тримачі одного або більше нагрівальних елементів (121), при цьому нагрівальна частина (123) кожного нагрівального елемента виступає назовні з тримача; та
з'єднання кріпильної частини (125) кожного нагрівального елемента з джерелом електроживлення для подавання електричного струму на кожний електропровідний елемент.
15. Застосування нагрівального елемента за п. 9 як нагрівальний елемент для нагрівання субстрату, зокрема в електронагрівній системі утворення аерозолю.
Текст
Реферат: Запропонована електронагрівна система утворення аерозолю для вміщення у неї аерозолетвірного субстрату. Система має нагрівальний елемент (121), який включає в себе перший електропровідний елемент (105), електрично ізольований від другого електропровідного елемента (109) електроізолювальною частиною (103). Перший і другий елементи мають видовжену форму і електрично з'єднані один з іншим електрорезистивною частиною (117, 119). Щонайменше один електропровідний елемент та електрорезистивна частина розташовані так, що вони принаймні частково контактують із аерозолетвірним субстратом. UA 106641 C2 (12) UA 106641 C2 UA 106641 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Цей винахід стосується нагрівального елемента. Більш конкретно, цей винахід стосується нагрівального елемента для нагрівання аерозолетвірного субстрату у електронагрівній системі утворення аерозолю. Цей винахід стосується способу виготовлення нагрівального елемента, а також способу виготовлення нагрівального елемента для нагрівання аерозолетвірного субстрату у електронагрівній системі утворення аерозолю. Винахід, зокрема, знаходить застосування як нагрівальний елемент для нагрівання аерозолетвірного субстрату у електричній курильній системні а також як спосіб виготовлення нагрівального елемента для нагрівання аерозолетвірного субстрату у електричній курильній системі. У EP-A-O 358 002 розкрита курильна система, яка включає в себе сигарету із резистивним нагрівальним елементом, призначеним для нагрівання тютюнової сировини у сигареті. Згадана сигарета має електричний з'єднувач для підключення до малогабаритного контролера багаторазового використання. Цей малогабаритний контролер багаторазового використання включає в себе електричну батарею, а також схему керування током, яка керує подаванням електроживлення на резистивний нагрівальний елемент, розташований у сигареті. Один з недоліків такої запропонованої курильної системи полягає у тому, що малогабаритний контролер пристрою дещо більший за розміром, ніж традиційні курильні вироби. Це може спричиняти незручності для споживача. Таким чином, існує потреба усунути ці та інші недоліки, властиві відомому рівню техніки. За першим аспектом цього винаходу запропонована електронагрівна система утворення аерозолю, в яку вміщується аерозолетвірний субстрат, яка включає в себе нагрівальний елемент, який включає в себе перший електропровідний елемент, електрично ізольований від другого електропровідного елемента електроізолювальною частиною, при цьому перший і другий елементи мають видовжену форму і електрично з'єднані один з іншим електрорезистивною частиною, при цьому щонайменше один електропровідний елемент та згадана електрорезистивна частина розташовані так, що вони принаймні частково контактують із аерозолетвірним субстратом. За варіантом, якому віддається перевага, електронагрівна система утворення аерозолю являє собою електронагрівну курильну систему. За другим аспектом цього винаходу запропонований нагрівальний елемент для нагрівання аерозолетвірного субстрату, при цьому нагрівальний елемент включає в себе перший електропровідний елемент, електрично ізольований від другого електропровідного елемента електроізолювальною частиною, при цьому перший і другий елементи мають видовжену форму і електрично з'єднані один з іншим електрорезистивною частиною, при цьому під час використання щонайменше один електропровідний елемент та електрорезистивна частина розташовані так, що вони принаймні частково контактують із аерозолетвірним субстратом. Нагрівальний елемент може знайти застосування при нагріванні субстрату багатьох різних видів. Електрорезистивні частини можуть також називатися електрорезистивними елементами. Електроізолювальна частина може включати в себе електроізолювальний матеріал, такий як слюдяний порошок (MiOx). Під час використання аерозолетвірний субстрат нагрівається значно більше поруч із електрорезистивною частиною нагрівального елемента, ніж поруч із електропровідними частинами нагрівального елемента. Це надає можливість більш точного регулювання профілю температури аерозолетвірного субстрату під час його нагрівання. За варіантом, якому віддається перевага, нагрівальний елемент являє собою внутрішній нагрівальний елемент, або внутрішній нагрівач. Термін "внутрішній нагрівальний елемент" або "внутрішній нагрівач" означає таку частину, яку можна принаймні частково вставити або вмістити всередину аерозолетвірного субстрату. За варіантом, якому віддається перевага, нагрівальний елемент є придатним для вставляння або вміщення всередину аерозолетвірного матеріалу. Альтернативно нагрівальний елемент, або нагрівач, може являти собою зовнішній нагрівальний елемент, або зовнішній нагрівач. Термін "зовнішній нагрівальний елемент", або "зовнішній нагрівач", означає таку частину, яка принаймні частково оточує аерозолетвірний субстрат. За варіантом, якому віддається перевага, перший електропровідний елемент являє собою електропровідний дріт або множину дротів. За варіантом, якому віддається перевага, другий електропровідний елемент являє собою електропровідну трубку. Це має перевагу, оскільки виготовлення нагрівального елемента спрощується. За варіантом, якому віддається перевага, електропровідна трубка принаймні частково оточує перший електропровідний елемент. У одному з варіантів здійснення цього винаходу 1 UA 106641 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 другий електропровідний елемент являє собою електропровідну трубку, при цьому електропровідна трубка принаймні частково оточує перший електропровідний елемент. За варіантом, якому віддається перевага, електроізолювальна частина являє собою електроізолювальну заглушку. Електроізолювальна заглушка може оточувати перший кінець першого електропровідного елемента. У одному з варіантів здійснення цього винаходу електроізолювальна частина принаймні частково оточує один кінець першого електропровідного елемента. У одному з варіантів здійснення цього винаходу один кінець електропровідних елементів утворює кріпильну частину нагрівального елемента. За варіантом, якому віддається перевага, довжина першого електропровідного елемента відрізняється від довжини другого електропровідного елемента. За варіантом, якому віддається більша перевага, другий електропровідний елемент є коротшим за перший електропровідний елемент. У одному з варіантів здійснення цього винаходу перший кінець електропровідного елемента або елементів утворює нагрівальну частину нагрівального елемента. Електроізолювальна частина може принаймні частково оточувати перший кінець першого електропровідного елемента. Другий кінець електропровідного елемента або електропровідних елементів може утворювати кріпильну частину нагрівального елемента. Другий кінець першого електропровідного елемента може виступати назовні з другого кінця другого електропровідного елемента. Перший електропровідний елемент та другий електропровідний елемент можуть бути по суті паралельними. Електропровідні елементи можуть простягатися по суті вздовж або паралельно до подовжньої осі нагрівального елемента. За варіантом, якому віддається перевага, електроізолювальна частина зберігає експлуатаційні характеристики при температурі до 700°C. Електроізолювальна частина, яка може мати вигляд електроізолювальної заглушки з ізолювального матеріалу, може також зберігати експлуатаційні характеристики при температурі до 800°C. Однак температура експлуатації, або робоча температура, нагрівального елемента може становити приблизно 250°C. За варіантом, якому віддається більша перевага, температура експлуатації нагрівального елемента становить приблизно 300 °C. Величина опору електрорезистивної частини може бути вищою, ніж величина опору електропровідних елементів. Електропровідні частини (які включають в себе електропровідні елементи), а також електрорезистивна частина нагрівального елемента можуть перебувати у безпосередньому контакті з аерозолетвірним субстратом. Тобто під час використання принаймні частина аерозолетвірного субстрату прилягає до електропровідного елемента і принаймні частина аерозолетвірного субстрату прилягає до електроізолювальної частини. Альтернативно електропровідні та електроізолювальні частини нагрівального елемента можуть перебувати у опосередкованому контакті з аерозолетвірним субстратом. Наприклад, електропровідна частина і електроізолювальна частина можуть бути відокремлені від аерозолетвірного субстрату папером, який оточує аерозолетвірний субстрат. У випадку, якщо аерозолетвірний субстрат містить тютюнову сировину, папір може являти собою сигаретний папір, який оточує сигарету. За варіантом, якому віддається перевага, електрорезистивна частина розташована на першому кінці електропровідних елементів. Альтернативно електрорезистивна частина може бути розташована приблизно посередині нагрівального елемента у подовжньому напрямку. Крім того, можливе розташування двох, трьох, чотирьох або більше електрорезистивних частин між першим кінцем електропровідних елементів та другим кінцем електропровідних елементів. Додаткова резистивна частина, або резистивний елемент, може називатися резистивним контактом. Резистивна частина, або резистивний контакт, між електропровідним елементом і електропровідною трубкою може бути утворена шляхом зварювання елемента та трубки із застосуванням електродів або утворена із застосуванням різального інструмента, такого як кліщі. Це означає, що електричне з'єднання на резистивній частині, або резистивному контакті, між електропровідним елементом і електропровідною трубкою може бути утворене шляхом зварювання елемента та трубки електродами або утворене із застосуванням різального інструмента, такого як кліщі. За третім аспектом цього винаходу запропонований нагрівач для нагрівання аерозолетвірного субстрату у електронагрівній системі утворення аерозолю, при цьому нагрівач включає в себе: тримач; один або декілька нагрівальних елементів за другим аспектом цього винаходу, при цьому перший кінець кожного нагрівального елемента утворює нагрівальну частину, яка виступає назовні тримача, а другий кінець кожного нагрівального елемента утворює кріпильну частину, яка закріплена у тримачі; та з'єднувальні засоби для з'єднання 2 UA 106641 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 кріпильної частини кожного нагрівального елемента з джерелом електроживлення, призначеним для подавання електричного струму на кожний електропровідний елемент. Нагрівач може являти собою штирковий нагрівач. За варіантом, якому віддається перевага, нагрівач крім того включає в себе ізолювальний матеріал, розташований навколо кріпильних частин. Такий ізолювальний матеріал може надавати жорсткості нагрівачу і може також запобігати короткому замиканню між електропровідною трубкою нагрівальної частини та електропровідним елементом кріпильної частини. За іншим аспектом цього винаходу запропонована електронагрівна система утворення аерозолю, яка включає в себе один або декілька нагрівачів за третім аспектом цього винаходу, для нагрівання субстрату з утворенням аерозолю. За цим аспектом винаходу запропонована також електронагрівна система утворення аерозолю, яка включає в себе один або декілька нагрівальних елементів за другим аспектом цього винаходу, для нагрівання субстрату з утворенням аерозолю. Електронагрівна система утворення аерозолю за варіантами здійснення цього винаходу може включати в себе один або декілька штиркових нагрівачів за варіантами здійснення цього винаходу для нагрівання субстрату з утворенням аерозолю. За варіантом, якому віддається перевага, електронагрівна система утворення аерозолю за будь-яким аспектом цього винаходу включає в себе джерело електроживлення, призначене для подавання електричного струму на нагрівальні елементи. Електронагрівна система утворення аерозолю може включати в себе електрообладнання, приєднане до джерела електроживлення та кріпильної частини кожного нагрівального елемента. Електронагрівна система утворення аерозолю за варіантами здійснення цього винаходу може додатково включати в себе джерело електроживлення, або джерело напруги, таке як акумуляторна батарея, для подавання електричного струму на нагрівальні елементи. Джерелом електроживлення може бути гальванічний елемент, розміщений всередині електронагрівноі системи утворення аерозолю. Джерелом електроживлення може бути іонно-літієва акумуляторна батарея або один з її варіантів, наприклад, іонно-літієва полімерна акумуляторна батарея. Альтернативно джерелом електроживлення може бути нікель-металогідридна батарея, або нікель-кадмієва батарея, або паливний елемент. Згадана система може також включати в себе електрообладнання, приєднане до джерела електроживлення та кріпильної частини кожного нагрівального елемента. За варіантом, якому віддається перевага, електронагрівна система утворення аерозолю за варіантами здійснення цього винаходу включає в себе електрообладнання, програмоване із застосуванням програмного забезпечення. За варіантом, якому віддається перевага, електронагрівна система утворення аерозолю за варіантами здійснення цього винаходу також включає в себе корпус, в який вміщується аерозолетвірний субстрат. Корпус також може включати в себе оболонку. За варіантом, якому віддається перевага, електронагрівна система утворення аерозолю включає в себе датчик виявлення потоку повітря, який свідчить про виконання курцем затяжки, або включає в себе датчик температури. Датчиком виявлення потоку повітря може бути електромеханічний пристрій. Альтернативно датчиком виявлення потоку повітря може бути будь-який з таких пристроїв: механічний пристрій, оптичний пристрій, оптикомеханічний пристрій та датчик, побудований на мікроелектромеханічних системах (MEMS). Альтернативно електронагрівна система утворення аерозолю може включати в себе ручний перемикач для споживача, призначений для ініціювання затяжки. Датчик температури може визначати температуру нагрівача, температуру нагрівального елемента або температуру аерозолетвірного субстрату. За варіантом, якому віддається перевага, електронагрівна система утворення аерозолю включає в себе індикатор для позначення статусу увімкнення/вимкнення одного або декількох нагрівальних елементів. Індикатор може включати в себе сигнальну лампу, яка вмикається при увімкненні одного або декількох нагрівальних елементів. За четвертим аспектом цього винаходу запропонований спосіб виготовлення нагрівального елемента для нагрівання аерозолетвірного субстрату у електронагрівній системі утворення аерозолю, який включає такі операції: а) встановлення першого кінця електропровідного елемента всередину електропровідної трубки, так що другий кінець електропровідного елемента виступає назовні трубки; Ь) забезпечення всередині електропровідної трубки електроізолювальної заглушки, яка оточує перший кінець електропровідного елемента, при цьому електропровідний елемент та електропровідна трубка мають видовжену форму; с) формування електрорезистивної частини, яка електрично з'єднує електропровідний елемент з електропровідною трубкою. 3 UA 106641 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Під час використання системи електропровідна трубка і електрорезистивна частина принаймні частково перебувають у контакті з аерозолетвірним субстратом. Нагрівальний елемент може включати в себе нагрівальну частину та кріпильну частину. Електропровідна трубка, електроізолювальна заглушка та перший кінець електропровідного елемента разом можуть утворювати нагрівальну частину нагрівального елемента. Другий кінець електропровідного елемента, що виступає назовні, може утворювати кріпильну частину нагрівального елемента. Спосіб надає простий шлях до виготовлення нагрівального елемента для використання в електронагрівній системі утворення аерозолю. Електронагрівна система утворення аерозолю може включати в себе електричну курильну систему. У одному з варіантів здійснення цього винаходу операція b) із забезпечення всередині електропровідної трубки електроізолювальної заглушки, яка оточує перший кінець електропровідного елемента, передбачає забезпечення електроізолювальної заглушки навколо першого кінця електропровідного елемента та встановлення електроізолювальної заглушки одночасно з виконанням операції а) встановлення першого кінця електропровідного елемента. У альтернативному варіанті здійснення цього винаходу операція b) забезпечення всередині електропровідної трубки електроізолювальної заглушки, яка оточує перший кінець електропровідного елемента, передбачає введення електроізолювальної пасти всередину електропровідної трубки для оточення нею першого кінця електропровідного елемента, при цьому паста після висихання утворює електроізолювальну заглушку. У такому варіанті здійснення цього винаходу операція введення електроізолювальної пасти всередину електропровідної трубки переважно включає докладання певної різниці тиску між одним кінцем трубки та іншим кінцем трубки. Це може включати вакуумне затягування або всмоктування електроізолювальної пасти всередину електропровідної трубки. Альтернативно або на додаток до цього це може включати проштовхування, подавання насосом або впорскування електроізолювальної пасти всередину електропровідної трубки. За варіантом, якому віддається перевага, спосіб також включає після операції введення електроізолювальної пасти всередину електропровідної трубки операцію нагрівання пасти до її висихання з утворенням електроізолювальної заглушки. Операція нагрівання пасти може включати дуття гарячого повітря на електропровідну трубку та пасту. Можливе застосування будь-яких інших прийнятних засобів нагрівання. Висушування пасти за варіантом, якому віддається перевага, потрібно ретельно контролювати, щоб ізолювальна заглушка, що утворюється, мала належну густину та структуру і, відповідно, належні ізолювальні властивості. Електроізолювальна паста має бути достатньо рідкою, пластичною або еластичною, щоб її можна було ввести всередину електропровідної трубки. За варіантом, якому віддається перевага, електроізолювальна паста містить електроізолювальний порошок, розчинений у розчиннику, наприклад, воді. Тип і консистенція матеріалу, застосованого для приготування пасти, суттєво впливатимуть на властивості нагрівального елемента. Електрорезистивна частина може бути створена на першому кінці нагрівального елемента шляхом електричного з'єднання електропровідного елемента та електропровідної трубки на першому кінці згаданого електропровідного елемента. Альтернативно або на додаток до цього операція створення щонайменше однієї електрорезистивної частини включає електричне з'єднання електропровідного елемента та електропровідної трубки з утворенням електрорезистивних елементів у одній, двох, трьох, чотирьох або більше точках у проміжку між першим кінцем електропровідного елемента та другим кінцем електропровідного елемента. Ці додаткові електрорезистивні частини можуть бути позначені як електрорезистивні з'єднання. За варіантом, якому віддається перевага, операція введення першого кінця електропровідного елемента всередину електропровідної трубки передбачає введення частини довжиною L електропровідного елемента всередину електропровідної трубки, при цьому L дорівнює потрібній довжині нагрівальної частини нагрівального елемента. Альтернативно спосіб може також включати операцію відрізання трубки, електроізолювальної заглушки та першого кінця електропровідного елемента з утворенням нагрівальної частини потрібної довжини L. У такому випадку операцію відрізання можна поєднати з операцією формування резистивної частини або елемента із зовнішнього боку першого кінця електропровідного елемента. За варіантом, якому віддається перевага, другий кінець електропровідного елемента, що виступає назовні, має довжину т. Це означає, що електропровідний елемент виступає з електропровідної трубки на довжину т. Величина т може дорівнювати потрібній довжині кріпильної деталі частини нагрівального елемента. Альтернативно спосіб може також включати 4 UA 106641 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 операцію відрізання другого кінця електропровідного елемента з утворенням кріпильної частини потрібної довжини т. За п'ятим аспектом цього винаходу запропонований спосіб виготовлення нагрівача для нагрівання аерозолетвірного субстрату у електронагрівній системі утворення аерозолю, який включає такі операції: виготовлення одного або більше нагрівальних елементів за способом за четвертим аспектом цього винаходу; закріплення у тримачі одного або декількох нагрівальних елементів, при цьому нагрівальна частина кожного нагрівального елемента виступає назовні з тримача; з'єднання кріпильної частини кожного нагрівального елемента з джерелом електроживлення для подавання електричного струму на кожний електропровідний елемент. Цей спосіб може також включати операцію обгортання кріпильних частин ізолювальним матеріалом. За варіантом, якому віддається перевага, тримач включає в себе ще один нагрівач, такий як прикінцевий нагрівач. Тримач може оточувати аерозолетвірний субстрат. Нагрівальний елемент може проходити крізь середину аерозолетвірного субстрату. Аерозолетвірний субстрат за варіантом, якому віддається перевага, містить тютюнвмісний матеріал, який містить леткі сполуки тютюнового ароматизатора, які вивільняються з субстрату при нагріванні. Аерозолетвірний субстрат може включати в себе нетютюнову сировину. Аерозолетвірний субстрат може включати в себе як тютюнвмісний матеріал, так і матеріал, що не містить тютюну. За варіантом, якому віддається перевага, аерозолетвірний субстрат також містить аерозолеутворювач. До прикладів прийнятних аерозолеутворювачів належать гліцерин та пропіленгліколь. Аерозолетвірний субстрат за варіантом, якому віддається перевага, є твердим субстратом. Цей твердий субстрат може включати в себе, наприклад, один або декілька з таких елементів: порошок, гранули, кульки, шматочки, тонкі трубки, стрічки або листи, які містять один або більше з такого: листя трав, тютюнове листя, фрагменти тютюнових жилок, відновлений тютюн, гомогенізований тютюн, такий як екструдований тютюн, та об'ємно розширений тютюн. Твердий субстрат може не мати певної форми, або може бути вміщений у прийнятний контейнер або картридж. Факультативно твердий субстрат може містити інші тютюнові або нетютюнові леткі смако-ароматичні сполуки, які вивільняються із субстрату при нагріванні. Факультативно твердий субстрат може бути нанесений на термостійкий носій або введений у його масу. Носій може мати форму порошку, гранул, кульок, шматочків, тонких трубок, стрічок або листів. Альтернативно носій може являти собою трубчастий носій, який має тонкий шар твердого субстрату, нанесений на його внутрішню поверхню, або на його зовнішню поверхню, або і на внутрішню, і зовнішню поверхні. Такий трубчастий носій може бути виконаний, наприклад, з паперу або папероподібного матеріалу, нетканої мати з вуглецевого волокна, легкої металевої сітки з відкритими чарунками, перфорованої металевої фольги або будь-якої іншої термостійкої полімерної матриці. Твердий субстрат може бути нанесений на поверхню носія у формі, наприклад, листа, піни, гелю або суспензії. Твердий субстрат може бути нанесений на всю поверхню носія, або альтернативно він може бути нанесений за певною схемою для забезпечення неоднорідного розподілення ароматизатора під час використання. Альтернативно носій може являти собою неткане полотно або пучок волокон, у які введені тютюнові складники. Це неткане полотно або пучок волокон можуть включати в себе, наприклад, вуглецеві волокна, природні целюлозні волокна або волокна з похідних целюлози. Крім того, як відомо фахівцям у цій галузі техніки, аерозоль являє собою суспензію твердих частинок або крапель рідини у газі, такому як повітря. Згаданий аерозоль може являти собою суспензію твердих частинок та крапель рідини в газі, такому як повітря. За варіантом, якому віддається перевага, субстрат утворює частину окремого курильного виробу, при цьому споживач може затягуватися безпосередньо через згаданий курильний виріб. Курильний виріб може мати загальну довжину від приблизно ЗО мм до 100 мм. Зовнішній діаметр курильного виробу може становити від приблизно 5 мм до приблизно 13 мм. Курильний виріб може включати в себе відрізок штранга фільтра. Цей відрізок штранга фільтра може бути встановлений з розташованого нижче за ходом диму кінця курильного виробу. Відрізок штранга фільтра може являти собою відрізок штранга ацетатцелюлозного фільтра. За варіантом, якому віддається перевага, довжина відрізка штранга фільтра становить приблизно 7 мм, однак може становити від приблизно 5 мм до приблизно 10 мм. За варіантом, якому віддається перевага, курильний виріб являє собою сигарету. За варіантом здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, загальна довжина курильного 5 UA 106641 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 виробу становить від 40 мм до 50 мм. За варіантом, якому віддається перевага, загальна довжина курильного виробу становить приблизно 45 мм. Також за варіантом, якому віддається перевага, зовнішній діаметр курильного виробу становить приблизно 7,2 мм. За варіантом, якому віддається перевага, аерозолетвірний субстрат містить тютюн. Крім того, цей аерозолетвірний субстрат може мати довжину приблизно 10 мм. Однак за варіантом, якому віддається найбільша перевага, довжина аерозолетвірного субстрату має становити приблизно 12 мм. Крім того, діаметр аерозолетвірного субстрату може становити від приблизно 5 мм до приблизно 12 мм. Курильний виріб може включати в себе зовнішню паперову обгортку. Крім того, курильний виріб може мати проміжок між аерозолетвірним субстратом та відрізком штранга фільтра. Цей проміжок може становити приблизно 18 мм, однак він може становити від приблизно 5 мм до приблизно 25 мм. Альтернативно аерозолетвірний субстрат може являти собою рідкий субстрат. Альтернативно аерозолетвірний субстрат може являти собою аерозолетвірний субстрат будьякого іншого виду, наприклад газоподібний субстрат, або будь-яку комбінацію аерозолетвірних субстратів різних видів. Під час користування цей субстрат може бути повністю вміщений всередину електронагрівної системи утворення аерозолю. У такому випадку споживач може затягуватися через частину електронагрівної системи утворення аерозолю, що вставляється в рот. Альтернативно під час користування цей субстрат частково розташований всередині електронагрівної системи утворення аерозолю. Згаданий субстрат може утворювати частину окремого курильного виробу, при цьому споживач може затягуватися безпосередньо через згаданий окремий виріб. За варіантом, якому віддається перевага, нагрівальний елемент використовується у вигляді нагрівальної голки, штирка або прутка, які проходять через центральну частину аерозолетвірного субстрату. Таким внутрішнім нагрівачам віддається перевага, оскільки теплова енергія виробляється і постачається безпосередньо у місці призначення (in situ), тобто надходить безпосередньо до аерозолеутворювача. Теплоізоляційний бар'єр, утворений аерозолетвірним субстратом, можна зменшити. Внутрішні нагрівачі, крім того, схильні до зниження конденсації аерозолю на нагрівальних елементах, таким чином зменшуючи потребу в обслуговуванні. Такий нагрівальний елемент можна застосовувати у поєднанні з іншими нагрівачами, наприклад, із дисковим або прикінцевим нагрівачем, або нагрівальними пластинами. Нагрівальний елемент можна застосовувати для нагрівання аерозолетвірного субстрату із використанням теплопровідності. Нагрівальний елемент може, принаймні частково, перебувати у контакті із субстратом або із носієм, на який нанесений субстрат. Альтернативно тепло від нагрівального елемента може передаватися до субстрату теплопровідним елементом. Альтернативно виготовлений нагрівальний елемент може передавати тепло повітрю, яке надходить ззовні і просмоктується через електронагрівну систему утворення аерозолю під час користування; повітря, у свою чергу, нагріває аерозолетвірний субстрат шляхом конвекції. Повітря, яке надходить ззовні, може бути піддане нагріванню перед проходженням крізь аерозолетвірний субстрат, або спочатку може бути просмоктане крізь субстрат, а потім піддане нагріванню. Електропровідний елемент за варіантом, якому віддається перевага, являє собою дріт. Електропровідний елемент за варіантом, якому віддається перевага, виготовлений з металу. Електропровідний елемент за варіантом, якому віддається перевага, являє собою мідний дріт. Електропровідний елемент за варіантом, якому віддається перевага, має круглий поперечний переріз. Однак електропровідний елемент може мати будь-який прийнятний поперечний переріз. Електропровідна трубка за варіантом, якому віддається перевага, являє собою металеву трубку. За варіантом, якому віддається перевага, електропровідна трубка виготовлена з іншого матеріалу, ніж електропровідний елемент. У варіанті здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, електропровідна трубка являє собою трубку з нержавіючої сталі. Альтернативно електропровідна трубка являє собою трубку зі сплаву Timetal® (сплав на основі титану) або зі сплаву на основі нікелю. Електропровідна трубка за варіантом, якому віддається перевага, має круглий поперечний переріз. Однак електропровідна трубка може мати будь-який прийнятний поперечний переріз. Timetal® є зареєстрованим товарним знаком фірми Titanium Metals Corporation, 1999 Broadway Suite 4300, Денвер, штат Колорадо. 6 UA 106641 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Електропровідна трубка може мати по суті круглий поперечний переріз. Альтернативно трубка може мати квадратний, трикутний або овальний поперечний переріз. Площа поперечного перерізу електропровідної трубки може бути більшою за площу поперечного перерізу електропровідного елемента. У цьому випадку навколо електропровідного елемента можна розмістити по суті кільцеподібну електроізолювальну заглушку, таким чином створивши електричний ізолятор між внутрішнім електропровідним елементом та зовнішньою електропровідною трубкою. Відносні розміри електропровідного елемента, електроізолювальної заглушки та електропровідної трубки суттєво впливатимуть на властивості нагрівального елемента, наприклад (без обмеження) на величину підвищення температури нагрівального елемента на одиницю електричної потужності, а також на величину підвищення температури на одиницю довжини нагрівального елемента. За шостим аспектом цього винаходу запропоноване застосування нагрівального елемента за другим аспектом цього винаходу як нагрівальний елемент для нагрівання субстрату, зокрема, в електронагрівній системі утворення аерозолю. Характерні властивості, зазначені стосовно одного аспекту цього винаходу, можуть також бути застосовними і до іншого аспекту цього винаходу. Нижче буде описаний один з варіантів здійснення цього винаходу лише у вигляді прикладу з посиланнями на прикладені фігури, на яких: на Фіг. 1-9 зображена послідовність операцій за одним із варіантів здійснення способу за цим винаходом, при цьому на Фіг 9 зображений одержаний в результаті нагрівальний елемент за одним із варіантів здійснення цього винаходу; на Фіг. 10 зображений поздовжній переріз нагрівального елемента за одним із варіантів здійснення цього винаходу; на Фіг. 11 зображений поздовжній переріз нагрівального елемента за іншим варіантом здійснення цього винаходу; на Фіг. 12 зображена принципова схема, яка ілюструє залежність електричного опору нагрівального елемента, зображеного на Фіг. 10, від відстані вздовж нагрівального елемента; на Фіг. 13 зображена принципова схема, яка ілюструє залежність електричного опору нагрівального елемента, зображеного на Фіг. 11, від відстані вздовж нагрівального елемента; на Фіг. 14 зображена принципова електрична схема, яка ілюструє те, що електричний опір однієї з частин нагрівального елемента, зображеного на Фіг. 10, є вищим, ніж електричний опір решти нагрівального елемента; на Фіг. 15 зображена принципова електрична схема, яка ілюструє те, що електричний опір однієї з частин нагрівального елемента, зображеного на Фіг. 11, є вищим, ніж електричний опір решти нагрівального елемента; на Фіг. 16 зображений стійкий стан температури вздовж нагрівального елемента, зображеного на Фіг. 10; на Фіг. 17 зображений стійкий стан температури вздовж нагрівального елемента, зображеного на Фіг. 11; на Фіг. 18 зображені чотири нагрівальні елементи, які впорядковані у масив по суті квадратної форми з утворенням нагрівача за одним із варіантів здійснення цього винаходу. Із посиланням на Фіг. 1-9, передбачена заповнювальна камера 101, яка вміщує ізолювальну пасту 103 та перший електропровідний елемент. Цей перший електропровідний елемент може являти собою мідний дріт 105. Заповнювальна камера 101 має сопловий кінець 107. Також передбачений другий електропровідний елемент. Цей другий електропровідний елемент може являти собою по суті порожнисту електропровідну трубку 109 для вміщення всередину неї мідного дроту. Зазначимо, що Фіг. 1-9 не приведені до єдиного масштабу. На першому етапі, зображеному на Фіг. 1, трубка 109 відрізана пилкою 111 для одержання плоскої поверхні. Це показано стрілкою 201. На другому етапі, зображеному на Фіг. 2, відрізаний пилкою плоский торець трубки 109 утримується притиснутим до зовнішньої стінки заповнювальної камери 101. Це показано стрілкою 202. На третьому етапі, зображеному на Фіг. З, утримуючи плоский торець трубки 109 навпроти зовнішньої стінки заповнювальної камери 101, мідний дріт 105 просувають в напрямку трубки 109 і всередину неї. Це показано стрілкою 203. У цьому варіанті здійснення винаходу відстань 301 на Фіг. З відповідає відстані, потрібній для створення нагрівальної частини нагрівального елемента. Докладніше це буде описано нижче. На четвертому етапі, зображеному на Фіг. 4, утримуючи плоский торець трубки 109 навпроти зовнішньої стінки заповнювальної камери 101, всередину трубки 109 вводять пасту 103, 7 UA 106641 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 охоплюючи з усіх боків мідний дріт 105. Для досягнення цього прикладають тиск до поршня 401 заповнювальної камери 101. Це показано стрілками 204. На п'ятому етапі, зображеному на Фіг. 5, утримуючи, як і раніше, плоский торець трубки 109 навпроти зовнішньої стінки заповнювальної камери 101, нагрівають трубку 109 так, що паста 103 висихає, утворюючи електроізолювальну заглушку 113. Це показано стрілками 205. Операції четвертого і п'ятого етапів можна виконувати одночасно. На шостому етапі, зображеному на Фіг. 6, кінець мідної трубки 105, електроізолювальну заглушку 113 та трубку 109 відрізають із застосуванням електродів 115, утворюючи віддалений кінець нагрівальної частини нагрівального елемента. Це показано стрілками 206. В результаті відрізання утворюється перша резистивна частина, або резистивний елемент, 117, детальний опис якого буде наведений нижче. На Фіг. 7 зображений факультативний сьомий етап, на якому створюють ще одну додаткову резистивну частину, або резистивний елемент, 119 із застосуванням електродів 115. Це показано стрілками 207. Ця додаткова резистивна частина 119 є факультативною. На восьмому етапі, зображеному на Фіг. 8, плоский торець трубки 109 відсувають від зовнішньої стінки заповнювальної камери, оголюючи мідний дріт 105. Це показано стрілками 208. На завершальному, дев'ятому, етапі, зображеному на Фіг. 9, мідний дріт 105 відрізають електродами 115. Це показано стрілками 209. Нагрівальний елемент 121, що утворюється, включає в себе нагрівальну частину 123, а також кріпильну і з'єднувальну частину 125. Відстань 901 на Фіг. 9 відповідає відстані, потрібній для створення кріпильної і з'єднувальної частини 125 нагрівального елемента. Докладніше це буде описано нижче. Паста 103 має бути якомога густішою і водночас мати консистенцію, яка ще уможливлює введення пасти у трубку 109. Пасту можна готувати шляхом розчинення ізолювального порошку у розчиннику, наприклад, воді. Ізолювальний порошок може бути, наприклад, слюдою MiOx, оксидом магнію, оксидом алюмінію, оксидом або сіллю будь-якого іншого металу, окремо або у поєднанні з одним або більшою кількістю цих матеріалів, але без обмеження ними. До складу пасти можна вводити додаткові матеріали. Після висушування паста утворює матеріал із електроізоляційними властивостями. Матеріал із електроізоляційними властивостями — це діелектрик, який значною мірою перешкоджає протіканню крізь себе електричного струму, доки не буде досягнута певна пробивна напруга. По досягненні пробивної напруги розпочинає протікати електричний струм. Слюда характеризується величиною пробивної 1 напруги близько 2000 кВсм . На п'ятому етапі, зображеному на Фіг. 5, трубку 109 та пасту 103 нагрівають із утворенням електроізолювальної заглушки 113. Нагрівання пасти можна здійснювати дуттям гарячого повітря, яке спрямовується на електропровідну трубку 109, або із застосуванням будь-яких інших прийнятних засобів. Для рівномірного висушування пасти вздовж нагрівального елемента можна застосовувати повітряну сушарку. В процесі висушування пасти з неї може випаровуватись певна кількість рідини, що призводить до всихання пасти. Всередину електропровідної трубки можна вводити додаткові порції пасти, повторюючи операції висушування і введення додаткової порції пасти стільки разів, скільки буде потрібно для повного заповнення трубчастого нагрівального елемента 109 сухою пастою з утворенням електроізолювальної заглушки 113. Хоча у описаному вище варіанті здійснення цього винаходу використовується мідний дріт, можна так само використовувати дріт, виготовлений з будь-якого іншого прийнятного металу. Крім того, перший електропровідний елемент не обов'язково має бути дротом. Він може мати вигляд будь-якого іншого елемента з електропровідними властивостями. Електропровідний елемент не обов'язково мусить мати круглий або по суті круглий поперечний переріз. Він може так само мати будь-який поперечний переріз, зокрема, квадратний, трикутний або овальний. Крім того, перший електропровідний елемент може являти собою одну нитку дроту. Альтернативно перший електропровідний елемент може включати в себе множину ниток дроту. До прикладів інших прийнятних металів належать золото, срібло, платина та титан. За одним із варіантів здійснення цього винаходу використовується мідний дріт довжиною ЗО мм та діаметром 0,3 мм. Дріт може бути намотаний на бобіну. Трубка 109 може бути трубкою з нержавіючої сталі. Роль трубки може виконувати голка для шприца. Зовнішній діаметр трубки може становити від приблизно від 0,5 до 1 мм. За одним із варіантів здійснення цього винаходу використовують голку BRA-4665643 (постачальник — Milian SA, Женева (Швейцарія)) довжиною 120 мм та діаметром 0,8 мм. У такому випадку пасту можна вводити всередину трубки на четвертому етапі шляхом затягування 8 UA 106641 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 пасти у голку для шприца. Альтернативно трубка 109 може являти собою трубку зі сплаву Timetal®. У описаному вище варіанті здійснення цього винаходу на першому етапі для відрізання трубки 109 застосовують пилку, із одержанням плоскої поверхні, яку можна притискати до стінки заповнювальної камери. Альтернативно відрізання можна здійснювати і у будь-який інший спосіб, наприклад, із використанням лазерного променя, струменя води або струменя газу із дуттям кисню. Крім цього, у описаному вище варіанті здійснення цього винаходу, зображеному на Фіг. 6, для відрізання мідного дроту, трубки та електроізолювальної заглушки із утворенням першої резистивної частини 117 застосовані електроди 115. Однак це відрізання можна здійснювати і у будь-який інший спосіб, наприклад, із застосуванням пристрою, спорядженого кліщами, з нагріванням або без нагрівання, із використанням лазерного променя, струменя води або струменя газу із дуттям кисню. Крім того, у описаному вище варіанті здійснення винаходу, зображеному на Фіг. 7, для створення другої резистивної частини застосовані електроди 115. Однак це відрізання можна здійснювати і у будь-який інший спосіб, наприклад, із застосуванням пристрою, спорядженого кліщами, з нагріванням або без нагрівання, із використанням лазерного променя, струменя води або струменя газу із дуттям кисню. Крім того, у описаному вище варіанті здійснення винаходу, зображеному на Фіг. 9, для відрізання мідного дроту застосовані електроди 115. Однак це відрізання можна здійснювати і у будь-який інший спосіб — наприклад, із застосуванням пристрою, спорядженого кліщами, з нагріванням або без нагрівання, із використанням лазерного променя, струменя води або струменя газу із дуттям кисню. Крім того, один із електропровідних елементів не мусить мати трубчасту або по суті трубчасту форму. Електропровідний елемент може бути виготовлений з будь-якого електропровідного матеріалу за умови, що його можна електрично приєднати до іншого електропровідного елемента в межах однієї резистивної частини. Наприклад, перший електропровідний елемент може являти собою по суті видовжену стрічку електропровідного матеріалу. Крім того, другий електропровідний елемент може являти собою по суті видовжену стрічку з електропровідного матеріалу. У такому випадку, як описано вище, ізолювальну пасту можна вводити у проміжок між першою видовженою стрічкою та другою видовженою стрічкою. Після цього пасту можна висушити відповідно до наведеного вище опису. Паста має бути достатньо густою, щоб не витікати з-поміж двох стрічок. Це необхідно тому, що, на відміну від варіанта здійснення цього винаходу, у якому другий електропровідний елемент є трубчастим, у даному випадку відсутні стінки, які б утримували всередині ізолювальну пасту в процесі виготовлення виробу. Отже, відповідно до наведеного вище опису, як тільки паста висохне, перший і другий електропровідні елементи можуть бути електрично з'єднані один з іншим. Згадані елементи можуть бути з'єднані шляхом утворення резистивної частини на першому кінці елементів шляхом відрізання і з'єднання двох електропровідних елементів із застосуванням електродів 115 або різаків, споряджених кліщами. На Фіг. 10 зображений поздовжній переріз нагрівального елемента за одним із варіантів здійснення цього винаходу. Перший кінець першого і другого електропровідних елементів позначено як 102. Це означає, що перший кінець нагрівального елемента позначений як 102. Другий кінець першого електропровідного елемента позначений як 104, в той час як другий кінець другого електропровідного елемента позначений як 106. Другий кінець нагрівального елемента в цілому позначений як 108. Загальна довжина першого і другого електропровідних елементів може практично збігатися. Однак перевага віддається тому, щоб перший електропровідний елемент був довший за другий електропровідний елемент. Це дозволяє закріпити нагрівальний елемент у тримачі, як описано вище. Перший електропровідний елемент 105 може виступати з другого електропровідного елемента 109. Як видно з Фіг. 10, перший електропровідний елемент 105, наприклад, дріт або видовжений дріт, принаймні частково оточений електроізолювальною пастою 103. Другий електропровідний елемент 109, наприклад, трубка, оточує електроізолювальну пасту. Крім того, трубка може, принаймні частково, оточувати видовжений дріт. Перший і другий електропровідні елементи можуть бути з'єднані на першому кінці 102. Резистивна частина 117 може бути створена на першому кінці нагрівального елемента, як буде детальніше описано нижче. Під час використання до другого кінця нагрівального елемента може бути прикладена певна напруга (різниця потенціалів). Наприклад, до другого кінця 106 другого електропровідного елемента може бути прикладена напруга V+, в той час як до другого кінця 104 першого електропровідного елемента може бути прикладена напруга V-. 9 UA 106641 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 На Фіг. 12 зображена залежність розподілу електричного опору R нагрівального елемента, зображеного на Фіг. 10, від відстані d вздовж нагрівального елемента. Видно, що довжина другого електропровідного елемента, визначена як відстань між першим і другим кінцями другого електропровідного елемента, дорівнює є. На цій схемі опір R в межах першої резистивної частини нагрівального елемента на першому кінці є вищим за опір першого і другого електропровідних елементів поза межами резистивної частини, тобто в напрямку від першого кінця нагрівального елемента до другого кінця нагрівального елемента. Резистивна частина 117 характеризується опором вищим, ніж опір першого та другого електропровідного елементів, через наявність на першому кінці нагрівального елемента неідеального електричного з'єднання між двома електропровідними елементами. Частково це спричинено обмеженою кількістю електроізолювальної пасти, яка відокремлює перший електропровідний елемент від другого електропровідного елемента у резистивній частині нагрівального елемента. Крім того, неідеальне електричне з'єднання утворюється через наявність оксидної плівки на поверхні першого і другого електропровідних матеріалів. У випадку, якщо нагрівальний елемент відрізають із застосуванням електродів або кліщів, оксидна плівка відокремлює перший електропровідний елемент від другого електропровідного елемента, відтак підвищуючи опір нагрівального елемента в межах електрорезистивної частини нагрівального елемента. Величину опору електрорезистивної частини можна контролювати шляхом підведення додаткового тепла під час відрізання нагрівального елемента або створення резистивної частини. Чим вищою є температура в результаті підведення тепла до резистивної частини нагрівального елемента під час відрізання нагрівального елемента або створення резистивної частини, тим нижчий опір резистивної частини. Якщо не підводити тепло під час створення резистивної частини, опір буде високим. На Фіг. 14 зображена принципова електрична схема, яка є електричним еквівалентом нагрівального елемента, зображеного на Фіг. 10. Резистивна частина 117 характеризується опором W. Електричний резистор дозволяє електричному струму проходити цією частиною, якщо між кінцевими контактами прикладена різниця потенціалів. Резистор являє собою "омічну" складову, яка спричиняє падіння напруги V на ньому пропорційно величині струму /, що тече крізь резистор. Інакше кажучи, V=IR, де і? і є опір резистора. Резистивна частина нагрівального елемента розташована на першому кінці нагрівального елемента. Перший електропровідний елемент та другий електропровідний елемент є електричними еквівалентами дротів 141, 143 (див. Фіг. 14), які з'єднують резистивну частину із джерелом напруги, прикладеної до кінцевих контактів (V+ та V- для контактів 145, 147, відповідно). На Фіг. 16 зображений стійкий стан температури T нагрівального елемента залежно від відстані d вздовж електронагрівального елемента. Оскільки опір нагрівального елемента на першому кінці вищий за опір нагрівального елемента в інших місцях, нагрівальний елемент при проходженні електричного струму передусім нагрівається на першому кінці завдяки ефекту Джоуля. Тому тепло розповсюджується від більш гарячої частини нагрівального елемента на першому кінці в напрямку другого кінця нагрівального елемента, який спочатку є холодніший за перший кінець нагрівального елемента. У альтернативному варіанті здійснення цього винаходу (не зображеному на фігурах) на першому кінці 102 нагрівального елемента не створюють будь-якої резистивної частини. Резистивна частина може бути створена на певній відстані від першого кінця 102 нагрівального елемента. У такому випадку за варіантом, якому віддається перевага, резистивна частина створена на середині другого нагрівального елемента. Це означає, що резистивна частина створена на відстані 0.5е від першого кінця 102 нагрівального елемента. Це має перевагу, яка полягає у тому, що стійкий стан температури нагрівального елемента є по суті симетричним відносно середини нагрівального елемента, результатом чого є більш рівномірне нагрівання. На Фіг. 11 зображений поздовжній переріз нагрівального елемента за ще одним варіантом здійснення цього винаходу. На Фіг. 11 вжиті такі самі позиції, що й на Фіг. 10. У цьому варіанті здійснення винаходу в нагрівальному елементі створені дві резистивні частини. Першу резистивну частину 117 можна створити на першому кінці 102 нагрівального елемента. Другу резистивну частину 119 можна створити на певній відстані g від першого кінця 102 нагрівального елемента. Це означає, що друга резистивна частина являє собою електрорезистивне з'єднання. Повна довжина другого електропровідного елемента позначена як є. Другу резистивну частину 119 створюють на відстані ƒ від другого кінця 106 другого 10 UA 106641 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 електропровідного елемента. Це означає, що повна відстань e=ƒ+g. За варіантом, якому віддається перевага, як зображено на Фіг. 13, другу резистивну частину 119 створюють на середині другого електропровідного елемента. Це означає ƒ=g=0,5e. На Фіг. 13 зображена залежність розподілу електричного опору R нагрівального елемента, зображеного на фіг. 11, від відстані d вздовж нагрівального елемента. Бачимо, що довжина другого електропровідного елемента, визначена як відстань між першим і другим кінцями другого електропровідного елемента, дорівнює є. На цій схемі опір в межах резистивних частин нагрівального елемента на першому кінці нагрівального елемента (резистивна частина 117) та на відстані g від першого кінця нагрівального елемента (резистивна частина 119) є вищим за опір першого і другого електропровідних елементів поза межами резистивних частин. На Фіг. 15 зображена принципова електрична схема, яка є електричним еквівалентом нагрівального елемента, зображеного на Фіг. 11. Бачимо, що резистивна частина 117 розташована на першому кінці нагрівального елемента. Як зазначалося вище, друга резистивна частина 119 розташована на відстані g від першого кінця 102 нагрівального елемента. Перша резистивна частина 117 характеризується опором X, в той час як друга резистивна частина 119 характеризується опором Y. Перший електропровідний елемент та другий електропровідний елемент є електричними еквівалентами дротів 141, 143, (див. Фіг. 15), які з'єднують електрорезистивні частини з джерелом напруги, прикладеної до кінцевих контактів (V+ та V- для контактів 145, 147, відповідно). На Фіг. 17 зображений стійкий стан температури Гнагрівача залежно від відстані d уздовж електронагрівального елемента. Оскільки опір першої електрорезистивної частини 117 на першому кінці нагрівального елемента, а також опір другої електрорезистивної частини 119 вищий за опір нагрівального елемента в інших місцях, нагрівальний елемент при проходженні електричного струму передусім нагрівається на першій електрорезистивній частині, а також на другій електрорезистивній частині завдяки ефекту Джоуля. Потім тепло розповсюджується від більш гарячих частин нагрівального елемента до більш холодних частин нагрівального елемента, таким чином утворюючи стійкий стан температури, зображений на Фіг. 17. Наявність двох електрорезистивних частин має перевагу, яка полягає в тому, що завдяки цьому вдається досягти більш рівномірного розподілу температури. Крім того, немає потреби у створенні першої резистивної частини 117 саме на першому кінці нагрівального елемента або у створенні другої резистивної частини 119 саме на середині другого електропровідного елемента довжиною є. Наприклад, першу резистивну частину можна створити на відстані е/3 від першого кінця 102 нагрівального елемента. Другу резистивну частину можна створити на відстані 2е/3 від першого кінця 102 нагрівального елемента. Це означає, що другу резистивну частину можна створити на відстані приблизно е/3 від другого кінця другого електропровідного елемента. Перевага полягає у тому, що завдяки цьому вдається досягти ще більш рівномірного розподілу температури. Можливе створення будь-якого прийнятного взаємного розташування першої і другої резистивних частин. Одразу ж після виготовлення окремого нагрівального елемента (як у прикладі, описаному вище із посиланнями на Фіг. 1-9), можна закріпити у металевому тримачі або електроізолювальному тримачі один або більшу кількість нагрівальних елементів, які утворюють нагрівач. Перевага віддається тому, щоб один або більшу кількість нагрівальних елементів спочатку було випробувано, наприклад, за допомогою камери інфрачервоного світла, або шляхом вимірювання напруги на елементі. У взятому за приклад варіанті здійснення цього винаходу кріпильна та з'єднувальна частина 125 закріплена у тримачі дископодібної форми. Тримач може бути металевим або ж електроізолювальним. Нагрівальна частина 123 виступає над поверхнею металевого тримача. Нижче від поверхні металевого тримача кріпильна та з'єднувальна частина 125 (мідний дріт 105) підключена до електричної схеми. Після цього задня частина тримача залита термостійким матеріалом задля маскування мідного дроту або дротів. Це надає нагрівачу жорсткості і водночас запобігає короткому замиканню між нагрівальною частиною та мідним дротом кріпильної і з'єднувальної частини. Якщо у тримачі закріплений лише один нагрівальний елемент, цей нагрівальний елемент розміщений у такий спосіб, щоб досягти якомога ефективнішого нагрівання субстрату. Або ж, якщо у тримачі закріплено більш ніж один нагрівальний елемент, нагрівальні елементи розміщені за певною схемою, аби досягти якомога ефективнішого нагрівання субстрату. Це зображено на Фіг. 18, яка ілюструє варіант із чотирма нагрівальними елементами, закріпленими у тримачі за приблизно квадратною схемою, або у вигляді ґратки. Так само можливі й інші схеми розташування, наприклад, у вигляді шестикутника або трикутника. Тримач може також 11 UA 106641 C2 мати зовнішню частину для часткового або повного розміщення субстрату. У тримачі може також бути закріплений додатковий нагрівач, незалежний від решти нагрівальних елементів або підключений до нагрівальних елементів. Роль додаткового нагрівача може виконувати прикінцевий нагрівач. 5 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Електронагрівна система утворення аерозолю, в яку вміщується аерозолетвірний субстрат, яка включає в себе нагрівальний елемент (121), який включає в себе перший електропровідний елемент (105), електрично ізольований від другого електропровідного елемента (109) електроізолювальною частиною (103), при цьому перший і другий елементи мають видовжену форму і електрично з'єднані один з іншим електрорезистивною частиною (117, 119), яка відрізняється тим, що величина опору електрорезистивної частини є вищою, ніж величина опору електропровідних елементів, при цьому щонайменше один електропровідний елемент та згадана електрорезистивна частина розташовані так, що вони принаймні частково контактують із аерозолетвірним субстратом. 2. Електронагрівна система утворення аерозолю за п. 1, яка відрізняється тим, що один кінець згаданих електропровідних елементів утворює кріпильну частину (125) нагрівального елемента (121). 3. Електронагрівна система утворення аерозолю за п. 1 або п. 2, яка відрізняється тим, що другий електропровідний елемент (109) являє собою електропровідну трубку, при цьому ця електропровідна трубка принаймні частково оточує перший електропровідний елемент (105). 4. Електронагрівна система утворення аерозолю за будь-яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що електроізолювальна частина (103) являє собою електроізолювальну заглушку (113). 5. Електронагрівна система утворення аерозолю за будь-яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що електроізолювальна частина (103) принаймні частково оточує один кінець згаданого першого електропровідного елемента (105). 6. Електронагрівна система утворення аерозолю за будь-яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що другий електропровідний елемент (109) є коротшим за перший електропровідний елемент (105). 7. Електронагрівна система утворення аерозолю за будь-яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що згадані перший електропровідний елемент (105) та другий електропровідний елемент (109) є по суті паралельними. 8. Електронагрівна система утворення аерозолю за будь-яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що включає в себе датчик виявлення потоку повітря, який свідчить про виконання споживачем затяжки, або також включає в себе датчик температури. 9. Нагрівальний елемент (121) для нагрівання аерозолетвірного субстрату, який включає в себе перший електропровідний елемент (105), електрично ізольований від другого електропровідного елемента (109) електроізолювальною частиною (103), при цьому перший і другий елементи мають видовжену форму і електрично з'єднані один з іншим електрорезистивною частиною (117, 119), який відрізняється тим, що величина опору електрорезистивної частини є вищою, ніж величина опору електропровідних елементів, при цьому під час використання щонайменше один електропровідний елемент та електрорезистивна частина розташовані так, що вони принаймні частково контактують із аерозолетвірним субстратом. 10. Нагрівач для нагрівання аерозолетвірного субстрату у електронагрівній системі утворення аерозолю, який включає в себе: тримач; один або більше нагрівальних елементів (121) за п. 9, при цьому перший кінець кожного нагрівального елемента утворює нагрівальну частину (123), яка виступає назовні тримача, а другий кінець кожного нагрівального елемента утворює кріпильну частину (125), яка закріплена у тримачі; та з'єднувальні засоби для з'єднання кріпильної частини (125) кожного нагрівального елемента із джерелом електроживлення для подавання електричного струму на кожний електропровідний елемент. 11. Електронагрівна система утворення аерозолю, яка включає в себе один або більше нагрівачів за п. 10 для нагрівання субстрату з утворенням аерозолю. 12. Спосіб виготовлення нагрівального елемента для нагрівання аерозолетвірного субстрату у електронагрівній системі утворення аерозолю, який передбачає такі операції: 12 UA 106641 C2 5 10 15 20 a) встановлення першого кінця електропровідного елемента (105) всередину електропровідної трубки (109), так що другий кінець електропровідного елемента (105) виступає назовні трубки; b) забезпечення всередині електропровідної трубки (109) електроізолювальної заглушки (113), яка оточує перший кінець електропровідного елемента (105), при цьому електропровідний елемент та електропровідна трубка мають видовжену форму; та с) формування електрорезистивної частини (117, 119), яка електрично з'єднує електропровідний елемент з електропровідною трубкою. 13. Спосіб за п. 12, який відрізняється тим, що операція b) з забезпечення всередині електропровідної трубки (109) електроізолювальної заглушки (113), яка оточує перший кінець електропровідного елемента (105), передбачає введення всередину електропровідної трубки (109) електроізолювальної пасти (103) для оточення нею першого кінця електропровідного елемента (105), при цьому паста після висихання утворює електроізолювальну заглушку (113). 14. Спосіб виготовлення нагрівача для нагрівання аерозолетвірного субстрату в електронагрівній системі утворення аерозолю, який передбачає такі операції: виготовлення одного або більше нагрівальних елементів (121) за способом за п. 12 або п. 13; закріплення у тримачі одного або більше нагрівальних елементів (121), при цьому нагрівальна частина (123) кожного нагрівального елемента виступає назовні з тримача; та з'єднання кріпильної частини (125) кожного нагрівального елемента з джерелом електроживлення для подавання електричного струму на кожний електропровідний елемент. 15. Застосування нагрівального елемента за п. 9 як нагрівальний елемент для нагрівання субстрату, зокрема в електронагрівній системі утворення аерозолю. 13 UA 106641 C2 14 UA 106641 C2 15 UA 106641 C2 16 UA 106641 C2 Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 17
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюAn elongate heater for an electrically heated aerosol-generating system
Автори англійськоюGreim, Olivier, Plojoux, Julien, Ruscio, Dani
Автори російськоюГрем Оливье, Пложу Жюльен, Рушо Дани
МПК / Мітки
МПК: A24F 47/00
Мітки: видовженої, аерозолю, електронагрівної, системі, нагрівач, утворення, форми
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/19-106641-nagrivach-vidovzheno-formi-dlya-elektronagrivno-sistemi-utvorennya-aerozolyu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Нагрівач видовженої форми для електронагрівної системи утворення аерозолю</a>
Попередній патент: Bcl-2-селективний апоптозіндукуючий засіб для лікування раку і імунних захворювань
Наступний патент: Профіль засобу безпеки смарт-картки у сервері абонентських даних
Випадковий патент: Паля