Електронна аерозольна сигарета, що не димить

Номер патенту: 89752

Опубліковано: 10.03.2010

Автор: Хон Лік

Є ще 1 сторінка.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Електронна аерозольна сигарета, що не димить і являє собою інтегровану систему, яка включає:

корпус,

джерело живлення для забезпечення енергією електронної аерозольної сигарети, що не димить,

високочастотний генератор, розміщений на панелі схеми керування і призначений для

генерування високочастотного сигналу,

контейнер для зберігання розчину нікотину,

схему керування, розміщену на панелі схеми керування і призначену для керування

роботою електронної аерозольної сигарети, що не димить,

датчик потоку повітря,

чутливий до контакту з тілом користувача елемент,

пульверизатор для розпилювання розчину нікотину,

високотемпературне сопло (17) для пароутворення, розміщене на кінці корпусу (6) для

всмоктування повітря і сполучене з контейнером (13) для зберігання розчину нікотину, який містить розчин нікотину і оснащений клапаном (12) для впорскування рідини через електронний насос (11) або клапан, сполучений з дозуючою порожниною,

пульверизатор, з'єднаний з високочастотним генератором на панелі (8) схеми керування,

низку виводів схеми керування, з'єднаних з високочастотним генератором, електричним

нагрівачем, електронним насосом чи клапаном, відповідно, тоді як чутливий до контакту з тілом користувача елемент (19) і датчик (18) потоку повітря

з'єднані з вводами схеми керування.

2. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 1, в якій чутливий до контакту з тілом користувача елемент є датчиком опору чи ємнісним датчиком.

3. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 1, в якій високочастотний генератор на панелі (8) схеми керування є генератором триточкового типу з ємнісним зв'язком, генератором триточкового типу з індуктивним зв'язком або коливальним контуром трансформаторного типу з частотою від 35 кГц до 3,3 мГц.

4. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 1, в якій пульверизатор є п'єзоелектричним ультразвуковим пульверизатором, що складається з ультразвукового п'єзоелектричного елемента (20), прикріпленого ззовні сопла (17) для пароутворення, і схеми автоматичного підстроювання частоти в схемі керування, що резонує з ультразвуковим п'єзоелектричним елементом (20).

5. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 1, в якій клапан (12) для впорскування рідини є одноходовим клапаном для впорскування рідини, що ущільнюється сферичним або конусним елементом, що знаходиться під дією пружини.

6. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 1, в якій датчик (18) потоку повітря являє собою решітку з термочутливих резисторів у вигляді плівки, інтегрованих в єдину структуру.

7. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 1, в якій один вивід схеми керування з'єднаний з дисплеєм індикатора для візуалізації параметрів робочого стану електронної аерозольної сигарети, що не димить, в цифровому або графічному вигляді.

8. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 7, в якій дисплей індикатора є рідкокристалічним дисплеєм індикатора.

9. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 7, в якій параметри робочого стану електронної аерозольної сигарети, що не димить, включають ємність елемента, кількість разів паління на день, середній цикл користування, об'єм розчину нікотину і попередження щодо надмірного паління.

10. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 2, в якій

електрод датчика опору чи ємнісного датчика (19), що утворює чутливий до контакту з

тілом користувача елемент, складається з верхньої металевої плівки і нижньої металевої

плівки, розміщених на кінці мундштука,

зміна параметрів опору чи ємності, викликана контактом чутливого до контакту з тілом

користувача елемента, вводиться в схему керування і

чутливий до контакту з тілом користувача елемент є сенсорним вимикачем.

11. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 1, в якій електронний насос (11) обертається з низькою швидкістю, але великим крутним моментом, коли мотор чи лінійний мотор приводить в рух сповільнювач, який має велике передатне число, через зчіпну муфту.

12. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 11, в якій електронний насос (11) є перистальтичним насосом, плунжерним насосом, ексцентриковим насосом, гвинтовим насосом, п'єзоелектричним насосом, супермагнітостриктивним насосом, насосом з приводом на основі теплового розширення, насосом з приводом на основі теплового стискання або термобарботажним насосом.

13. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 12, в якій перистальтичний насос включає силіконову трубку, притискний ролик, черв'як і мотор.

14. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 12, в якій електронний насос чи клапан з приводом на основі теплового стискання виготовлений з нікель-титанового сплаву з пам'яттю форми чи сплаву на основі міді з пам'яттю форми і змонтований на силіконовій трубці, яка стискається дротом з нікель-титанового сплаву з пам'яттю форми чи сплаву на основі міді з пам'яттю форми під дією електротермічних стискань.

15. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 1, в якій сопло (17) для пароутворення являє собою трубку з внутрішнім діаметром 0,05-2 мм і ефективною робочою довжиною 3-20 мм, виготовленою з матеріалів, стійких до високої температури і таких, що мають низьку теплопровідність, яка містить всередині електричний нагрівальний елемент, оснащений соплом, а форми електричного нагрівального елемента і сопла є такими, що забезпечують випаровування і виприскування рідини.

16. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 15, в якій електричний нагрівальний елемент в соплі (17) для пароутворення виготовлений з дроту з нікель-хромового сплаву, залізо-хром-алюмінієвого сплаву, нержавіючої сталі, золота, платини чи вольфрам-молібденового сплаву і має форму лінійної конфігурації, односпіральної конфігурації, групової конфігурації чи групової спіральної конфігурації, серед яких кращими є лінійна і групова спіральна конфігурації.

17. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 16, в якій дріт з нікель-хромового сплаву, залізо-хром-алюмінієвого сплаву, нержавіючої сталі, золота, платини чи вольфрам-молібденового сплаву передбачений на внутрішній стінці сопла.

18. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 16, в якій дріт з нікель- хромового сплаву, залізо-хром-алюмінієвого сплаву, нержавіючої сталі, золота, платини чи вольфрам-молібденового сплаву передбачений ззовні сопла, досягаючи відповідного часу реакції в режимі подачі енергії після короткочасного попереднього нагрівання.

19. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 15, в якій електричний нагрівальний елемент являє собою покриття, нанесене на внутрішню стінку сопла, яке може бути виготовлене з електротермічних керамічних матеріалів, отриманих каталізом з фазовим переносом керамічних напівпровідникових матеріалів чи стійкої до корозії металевої плівки.

20. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 18, в якій стійка до корозії металічна плівка виготовлена з золота, нікелю, хрому, платини чи молібдену.

21. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 18, в якій покриття може бути нанесене за допомогою витратного процесу спікання, процесу спікання хімічно осадженого шару та процесу іонного напилювання.

22. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за одним з пунктів 18-21, в якій сопло для пароутворення є високотемпературним соплом для пароутворення, і умови для функціонування високотемпературного сопла створюються під час нагрівання.

23. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 21, в якій сопло для пароутворення виготовляється з металу з високим опором і отримує струм для нагрівання, безпосередньо, без використання для електричного нагрівання будь-якого провідника.

24. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 1, в якій, коли користувач палить, чутливий до контакту з тілом елемент запускає схему керування для видачі двох сигналів керування, відповідно, один з яких використовується для подачі енергії на електричний нагрівальний елемент високотемпературного сопла для пароутворення, а другий приводить в дію мікронасос, який нагнітає розчин нікотину з контейнера для розчину нікотину в високотемпературне сопло для пароутворення, після чого розчин нікотину випаровується на електричному нагрівальному елементі високотемпературного сопла для пароутворення і потім виштовхується з отвору.

25. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 4, в якій ультразвуковий п'єзоелектричний елемент забезпечує достатній контакт крупних крапель розчину нікотину в нестабільному потоці нагрітого повітря під високим тиском з електричним нагрівальним елементом і таким чином їх випаровування, забезпечує безпосереднє подрібнення і розпилення крапель розчину нікотину в високотемпературному соплі для пароутворення, а також те, щоб краплі розчину нікотину уникали доведення до температури, вищої за температуру їх кипіння.

26. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 4, в якій датчик потоку повітря є чутливим до розведеного повітря з впускного отвору, коли користувач палить, прийнятий сигнал від цього датчика подається на ввід схеми керування і використовується для припинення подачі живлення на мікронасос і електричний нагрівальний елемент після певного відстрочення.

27. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 12, в якій електронний насос з приводом на основі теплового стискання є перистальтичним насосом з приводом на основі електротермічного стискання, виготовленим із дротів з нікель-титанового сплаву з пам'яттю форми чи сплаву на основі міді з пам'яттю форми, з гелевою трубкою, яка перетискається в трьох точках в певному порядку в процесі електротермічного стискання з утворенням напірної камери для виштовхування рідини.

28. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 12, в якій електронний насос з приводом на основі теплового розширення утворює напірну камеру для виштовхування рідини, коли мікроконтейнер з воднем, оснащений електричним нагрівальним елементом, блокує вхід для рідини і відкриває вихід для рідини під час теплового розширення.

29. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 12, в якій термобарботажний насос утворює напірну камеру для виштовхування рідини за рахунок швидкого випаровування рідини з плівки під дією електричного нагрівання.

30. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 1, в якій дозуюча порожнина, суміжна з клапаном і сполучена з ним, має форму циліндра з входом для рідини і виходом для рідини і містить поршень з мікроотворами та з'єднану з ним пружину для повернення поршня у вихідне положення.

31. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за будь-яким з попередніх пунктів, в якій схема керування і ультразвуковий мікронасос інтегровані на єдиному силіконовому чипі з використанням концепції мікромеханічної системи.

32. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за будь-яким з попередніх пунктів, в якій мікронасос активується після 0,1-0,5-секундного відстрочення, коли починає працювати електронагрівач, а електронагрівач вимикається через 0,2-0,5 секунди після вимикання схеми керування мікронасоса.

33. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 1, в якій контейнер (13) для зберігання розчину нікотину виготовлений з полімерів, які можуть бути захищеними від проникнення нікотину

34. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 33, в якій такими полімерами є силіконовий каучук.

35. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за будь-яким з попередніх пунктів, в якій об'єм контейнера для зберігання розчину нікотину передбачається таким, щоб контейнер вимагав поповнення один раз на день.

36. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за будь-яким з попередніх пунктів, в якій об'єм контейнера для зберігання розчину нікотину передбачається таким, щоб контейнер вимагав поповнення один раз на кілька днів.

37. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за будь-яким з пунктів 1 чи 15, в якій сопло (17) для пароутворення виготовлене із звичайної кераміки, або в якій сопло для пароутворення виготовлене з глиноземно-силікатної кераміки, оксиду титану, оксиду цирконію, кераміки на основі оксиду ітрію, плавленого кремнію, двоокису кремнію чи плавленого оксиду алюмінію у формі прямої трубки чи спіралі, або в якій сопло для пароутворення виготовлене з політетрафторетилену, вуглецевого волокна, скловолокна чи інших матеріалів з подібними властивостями.

38. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 1, яка додатково включає червоний світлодіод, розміщений на передньому кінці корпусу (6).

39. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 38, в якій світлодіод мигає при затягуванні електронною аерозольною сигаретою, що не димить.

40. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 38, в якій схема керування забезпечує подачу на червоний світлодіод пилкоподібного сигналу з циклом 1, 2 секунди, щоб він мигав, поступово змінюючи яскравість світіння.

41. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 1, в якій корпус виконаний як єдине ціле і нагадує мундштук, люльку чи авторучку.

42. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за будь-яким з попередніх пунктів, в якій джерелом живлення є батарейка одноразового використання або батарейка, що перезаряджається.

43. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за будь-яким з попередніх пунктів, яка може наповнюватись звичайним лікарським препаратом і функціонувати як апарат для введення лікарського препарату в легені.

Текст

1. Електронна аерозольна сигарета, що не димить і являє собою інтегровану систему, яка включає: корпус, джерело живлення для забезпечення енергією електронної аерозольної сигарети, що не димить, високочастотний генератор, розміщений на панелі схеми керування і призначений для генерування високочастотного сигналу, контейнер для зберігання розчину нікотину, схему керування, розміщену на панелі схеми керування і призначену для керування роботою електронної аерозольної сигарети, що не димить, датчик потоку повітря, чутливий до контакту з тілом користувача елемент, пульверизатор для розпилювання розчину нікотину, високотемпературне сопло (17) для пароутворення, розміщене на кінці корпусу (6) для всмоктування повітря і сполучене з контейнером (13) для зберігання розчину нікотину, який містить розчин нікотину і оснащений клапаном (12) для впорскування рідини через електронний насос (11) або клапан, сполучений з дозуючою порожниною, пульверизатор, з'єднаний з високочастотним генератором на панелі (8) схеми керування, низку виводів схеми керування, з'єднаних з високочастотним генератором, електричним нагрівачем, електронним насосом чи клапаном, відповідно, тоді як чутливий до контакту з тілом 2 (19) 1 3 ристування, об'єм розчину нікотину і попередження щодо надмірного паління. 10. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 2, в якій електрод датчика опору чи ємнісного датчика (19), що утворює чутливий до контакту з тілом користувача елемент, складається з верхньої металевої плівки і нижньої металевої плівки, розміщених на кінці мундштука, зміна параметрів опору чи ємності, викликана контактом чутливого до контакту з тілом користувача елемента, вводиться в схему керування і чутливий до контакту з тілом користувача елемент є сенсорним вимикачем. 11. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 1, в якій електронний насос (11) обертається з низькою швидкістю, але великим крутним моментом, коли мотор чи лінійний мотор приводить в рух сповільнювач, який має велике передатне число, через зчіпну муфту. 12. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 11, в якій електронний насос (11) є перистальтичним насосом, плунжерним насосом, ексцентриковим насосом, гвинтовим насосом, п'єзоелектричним насосом, супермагнітостриктивним насосом, насосом з приводом на основі теплового розширення, насосом з приводом на основі теплового стискання або термобарботажним насосом. 13. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 12, в якій перистальтичний насос включає силіконову трубку, притискний ролик, черв'як і мотор. 14. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 12, в якій електронний насос чи клапан з приводом на основі теплового стискання виготовлений з нікель-титанового сплаву з пам'яттю форми чи сплаву на осн ові міді з пам'яттю форми і змонтований на силіконовій трубці, яка стискається дротом з нікельтитанового сплаву з пам'яттю форми чи сплаву на основі міді з пам'яттю форми під дією електротермічних стискань. 15. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 1, в якій сопло (17) для пароутворення являє собою трубку з внутрішнім діаметром 0,05-2мм і ефективною робочою довжиною 3-20мм, виготовленою з матеріалів, стійких до високої температури і таких, що мають низьку теплопровідність, яка містить всередині електричний нагрівальний елемент, оснащений соплом, а форми електричного нагрівального елемента і сопла є такими, що забезпечують випаровування і виприскування рідини. 16. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 15, в якій електричний нагрівальний елемент в соплі (17) для пароутворення виготовлений з дроту з нікель-хромового сплаву, залізо-хром-алюмінієвого сплаву, нержавіючої сталі, золота, платини чи вольфраммолібденового сплаву і має форму лінійної конфігурації, односпіральної конфігурації, групової конфігурації чи групової спіральної конфігурації, 89752 4 серед яких кращими є лінійна і групова спіральна конфігурації. 17. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 16, в якій дріт з нікель-хромового сплаву, залізо-хром-алюмінієвого сплаву, нержавіючої сталі, золота, платини чи вольфраммолібденового сплаву передбачений на внутрішній стінці сопла. 18. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 16, в якій дріт з нікель- хромового сплаву, залізо-хром-алюмінієвого сплаву, нержавіючої сталі, золота, платини чи вольфраммолібденового сплаву передбачений ззовні сопла, досягаючи відповідного часу реакції в режимі подачі енергії після короткочасного попереднього нагрівання. 19. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 15, в якій електричний нагрівальний елемент являє собою покриття, нанесене на внутрішню стінку сопла, яке може бути виготовлене з електротермічних керамічних матеріалів, отриманих каталізом з фазовим переносом керамічних напівпровідникових матеріалів чи стійкої до корозії металевої плівки. 20. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 18, в якій стійка до корозії металічна плівка виготовлена з золота, нікелю, хрому, платини чи молібдену. 21. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 18, в якій покриття може бути нанесене за допомогою витратного процесу спікання, процесу спікання хімічно осадженого шару та процесу іонного напилювання. 22. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за одним з пунктів 18-21, в якій сопло для пароутворення є високотемпературним соплом для пароутворення, і умови для функціонування високотемпературного сопла створюються під час нагрівання. 23. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 21, в якій сопло для пароутворення виготовляється з металу з високим опором і отримує струм для нагрівання, безпосередньо, без використання для електричного нагрівання будьякого провідника. 24. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 1, в якій, коли користувач палить, чутливий до контакту з тілом елемент запускає схему керування для видачі двох сигналів керування, відповідно, один з яких використовується для подачі енергії на електричний нагрівальний елемент високотемпературного сопла для пароутворення, а другий приводить в дію мікронасос, який нагнітає розчин нікотину з контейнера для розчину нікотину в високотемпературне сопло для пароутворення, після чого розчин нікотину випаровується на електричному нагрівальному елементі високотемпературного сопла для пароутворення і потім виштовхується з отвору. 25. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 4, в якій ультразвуковий п'єзоелектричний елемент забезпечує достатній контакт крупних крапель розчину нікотину в нестабільному потоці нагрітого повітря під високим тиском з еле 5 89752 6 ктричним нагрівальним елементом і таким чином їх випаровування, забезпечує безпосереднє подрібнення і розпилення крапель розчину нікотину в високотемпературному соплі для пароутворення, а також те, щоб краплі розчину нікотину уникали доведення до температури, вищої за температуру їх кипіння. 26. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 4, в якій датчик потоку повітря є чутливим до розведеного повітря з впускного отвору, коли користувач палить, прийнятий сигнал від цього датчика подається на ввід схеми керування і використовується для припинення подачі живлення на мікронасос і електричний нагрівальний елемент після певного відстрочення. 27. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 12, в якій електронний насос з приводом на основі теплового стискання є перистальтичним насосом з приводом на основі електротермічного стискання, виготовленим із дротів з нікель-титанового сплаву з пам'яттю форми чи сплаву на основі міді з пам'яттю форми, з гелевою трубкою, яка перетискається в трьох точках в певному порядку в процесі електротермічного стискання з утворенням напірної камери для виштовхування рідини. 28. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 12, в якій електронний насос з приводом на основі теплового розширення утворює напірну камеру для виштовхування рідини, коли мікроконтейнер з воднем, оснащений електричним нагрівальним елементом, блокує вхід для рідини і відкриває вихід для рідини під час теплового розширення. 29. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 12, в якій термобарботажний насос утворює напірну камеру для виштовхування рідини за рахунок швидкого випаровування рідини з плівки під дією електричного нагрівання. 30. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 1, в якій дозуюча порожнина, суміжна з клапаном і сполучена з ним, має форму циліндра з входом для рідини і виходом для рідини і містить поршень з мікроотворами та з'єднану з ним пружину для повернення поршня у вихідне положення. 31. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за будь-яким з попередніх пунктів, в якій схема керування і ультразвуковий мікронасос інтегровані на єдиному силіконовому чипі з використанням концепції мікромеханічної системи. 32. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за будь-яким з попередніх пунктів, в якій мікронасос активується після 0,1-0,5-секундного відстрочення, коли починає працювати електронагрівач, а електронагрівач вимикається через 0,2-0,5 секунди після вимикання схеми керування мікронасоса. 33. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 1, в якій контейнер (13) для зберігання розчину нікотину виготовлений з полімерів, які можуть бути захищеними від проникнення нікотину 34. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 33, в якій такими полімерами є силіконовий каучук. 35. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за будь-яким з попередніх пунктів, в якій об'єм контейнера для зберігання розчину нікотину передбачається таким, щоб контейнер вимагав поповнення один раз на день. 36. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за будь-яким з попередніх пунктів, в якій об'єм контейнера для зберігання розчину нікотину передбачається таким, щоб контейнер вимагав поповнення один раз на кілька днів. 37. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за будь-яким з пунктів 1 чи 15, в якій сопло (17) для пароутворення виготовлене із звичайної кераміки, або в якій сопло для пароутворення виготовлене з глиноземно-силікатної кераміки, оксиду титану, оксиду цирконію, кераміки на основі оксиду ітрію, плавленого кремнію, двоокису кремнію чи плавленого оксиду алюмінію у формі прямої трубки чи спіралі, або в якій сопло для пароутворення виготовлене з політетрафторетилену, вуглецевого волокна, скловолокна чи інших матеріалів з подібними властивостями. 38. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 1, яка додатково включає червоний світлодіод, розміщений на передньому кінці корпусу (6). 39. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 38, в якій світлодіод мигає при затягуванні електронною аерозольною сигаретою, що не димить. 40. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 38, в якій схема керування забезпечує подачу на червоний світлодіод пилкоподібного сигналу з циклом 1, 2 секунди, щоб він мигав, поступово змінюючи яскравість світіння. 41. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за пунктом 1, в якій корпус виконаний як єдине ціле і нагадує мундштук, люльку чи авторучку. 42. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за будь-яким з попередніх пунктів, в якій джерелом живлення є батарейка одноразового використання або батарейка, що перезаряджається. 43. Електронна аерозольна сигарета, що не димить, за будь-яким з попередніх пунктів, яка може наповнюватись звичайним лікарським препаратом і функціонувати як апарат для введення лікарського препарату в легені. Даний винахід стосується електронної аерозольної сигарети, що не потребує паління, яка містить лише нікотин і не містить смол. Незважаючи на загальновідому "небезпеку паління для здоров'я людини", кількість курців в усьому світі досягає одного мільярда і щороку зростає. Всесвітня організація охорони здоров'я (ВО 7 ОЗ) 3 березня 2003 року уклала загальносвітову Концептуальну конвенцію щодо тютюнового контролю За статистичними даними ВООЗ приблизно 4,9 мільйона людей щорічно вмирають від хвороб, викликаних палінням. Але, хоча паління може викликати серйозні респіраторні захворювання і рак, курцям і досі все ще дуже важко повністю відмовлятися від цієї згубної звички. Активним інгредієнтом сигарети є нікотин. Під час паління нікотин разом з великою кількістю аерозольних крапель смоли, утворених при горінні сигарети, проходять в альвеоли легенів курця і швидко ними поглинаються. Потрапивши таким чином у кров, нікотин чиніть свою дію на рецептори центральної нервової системи курця, внаслідок чого той відчуває стан розслаблення і сп'яніння, подібний тому, що створює сміховий газ. Нікотин є алкалоїдом з низькою молекулярною масою. У невеликих дозах він не є шкідливим для організму людини, а період його напіввиведення із крові є досить коротким. Головною шкідливою речовиною в тютюні є смола, що складається із тисяч інгредієнтів, серед яких десятки є канцерогенними речовинами. На сьогоднішній день доведено, що для людей, які не є курцями, пасивне куріння може бути навіть ще більш шкідливим, ніж для курців. До тих пір пропонувалися численні типи замінників сигарети, що містили лише нікотин, без смоли, а деякі з них, такі як "нікотиновий пластир", "нікотиновий засіб для полоскання рота", "резервуар високого тиску з аерозольним агентом і пропелентом", "нікотинова жуйка", "нікотиновий напій" та інші, виготовлялися з чистого нікотину. Але, хоча ці замінники сигарети не містили смоли, головним їхнім недоліком було те, що через повільне поглинання нікотину вони не дозволяли досягати ефективного піку концентрації в крові курця і, таким чином, курець не отримував очікуваного ефекту від їх вживання. Крім того, ці замінники не давали курцеві задоволення, яке він отримує від традиційного процесу паління, що супроводжується, наприклад, актом вдихання або всмоктування. Це, очевидно, і стало перешкодою на шляху широкого вжитку відомих замінників як засобів позбавлення від тютюнової залежності або просто як замінників сигарети. Метою даного винаходу є створення електронної аерозольної сигарети, що не потребує паління, яка може застосовуватися як замінник сигарети для бажаючих кинути палити або просто як замінник сигарети, є позбавленою вищезазначених недоліків і являє собою вигідний аналог звичайної сигарети дуже подібного до неї зовнішнього вигляду. Електронна аерозольна сигарета, що не потребує паління, має суцільну збірну конструкцію, що зовні нагадує сигаретний мундштук. Вона містить такі компоненти: кожух; елемент живлення, високочастотний генератор, резервуар з розчином нікотину, схему керування; індикаторний дисплей; датчик потоку повітря, сенсорний датчик контактування з тілом користувача, п'єзоелектричний ультразвуковий розпорошувач; високотемпературне випарне сопло з додатковим приладдям, де електротеплове випарне сопло, влаштоване в призна 89752 8 ченій для всмоктування кінцевій частині кожуха, сполучається з резервуаром рідини, що містить розчин нікотину і має одноходовий клапан для впорскування рідини, через електронний насос або клапан, сполучений з дозувальною порожниною; ультразвуковий п'єзоелектричний елемент, прикріплений до зовнішньої сторони випарного сопла і з'єднаний з високочастотним генератором у схемі керування. При цьому чотири виходи схеми керування з'єднані відповідно з високочастотним генератором, електричним нагрівачем, насосом або клапаном та індикаторним дисплеєм, резистивний сенсорний датчик контактування з тілом користувача і датчик потоку повітря з'єднані з відповідними входами схеми керування, передній кінець корпуса також містить елемент живлення і червоний світловипромінювальний діод (СВД). Схема керування подає пусковий струм на електронагрівач і насос у випарному соплі для нагнітання розчину нікотину із резервуара його утримування у випарне сопло. Під дію високої температури і високочастотних коливань у випарному соплі рідина швидко випарюється, виходить назовні і слідом за цим конденсується, утворюючи клуб аерозолю. Схема керування приводиться в дію сигналами від з'єднаних з нею резистивного датчика і датчика потоку повітря. Для цифрової або графічної індикації робочих умов і кількості разів ініціації передбачений також рідкокристалічний дисплей. Джерелом живлення для насоса, високочастотного генератора й електронагрівача через схему керування може служити батарейка одноразового користування або батарейка, що перезаряджається. Винаходом пропонується також спрощена електронна аерозольна сигарета, що не потребує паління. Ця сигарета має електротеплове випарне сопло. Випарне сопло сигарети сполучається з електротепловим насосом з дозувальною порожниною і далі з резервуаром утримування розчину нікотину, виконаним із міцного щодо розриву силікагелю. В альтернативному варіанті насос з дозувальною порожниною може бути замінений на дозатор з електромагнітним або електротепловим клапаном. Для забезпечення автоматичного витікання рідини із резервуара для утримування розчину може застосовуватися стиснене повітря або наделастичний елемент. При цьому кращим матеріалом для наделастичного елемента є нікельтитановий сплав з пам'яттю форми. Крім того, така сигарета містить схему керування, що постачає робочий струм для електронагрівача і насоса або клапана. Активація схеми керування здійснюється з'єднаним з нею резистивним датчиком. Джерелом живлення, з'єднаним зі схемою керування, служить батарейка, що перезаряджається. Таким чином, перевагою даного винаходу є те, що запропонована сигарета є без смоли і, отже, дозволяє значно знизити канцерогенний ризик. Крім того, при користуванні нею курець відчуває таке саме збудження, як і при палінні традиційної сигарети, а відсутність потреби в її запалюванні робить її пожежобезпечною. Незначні зміни в резервуарі для утримування розчину, в конструкції сигарети і в структурі її сполучень дозволяє заповнювати її звичайними меди 9 каментами і використовувати як прилад для постачання ліків у легені. Фіг.1: структурна схема сигарети згідно з першим прикладом здійснення даного винаходу. Фіг.2: блок-схема електричної частини сигарети згідно з даним винаходом. Фіг.3: схематичне зображення конструкції високотемпературного випарного сопла й електротеплового елемента згідно з даним винаходом. Фіг.4: схематичне зображення клапана зі сплаву з пам'яттю форми згідно з даним винаходом. Фіг.5: схематичне зображення шлангового насоса зі сплаву з пам'яттю форми згідно з даним винаходом. Фіг.6: схематичне зображення шлангового насоса згідно з даним винаходом. Фіг.7: структурна схема електронної сигарети згідно з другим прикладом здійснення даного винаходу. Фіг.8: структурна схема електронної сигарети стискуваного типу згідно з третім прикладом здійснення даного винаходу. Фіг.9: структурна схема спрощеної електронної сигарети стискуваного типу згідно з четвертим прикладом здійснення даного винаходу. Фіг.10: структурна схема дозувальної порожнини в електронній сигареті згідно з четвертим прикладом здійснення даного винаходу. Високочастотним генератором схеми керування 8 може бути триточковий генератор з ємкісним зв'язком, триточковий генератор з індуктивним зв'язком або генератор трансформаторного типу з частотою генерації від 35кГц до 3,3МГц. Схема керування містить контур автоматичного підстроювання частоти з резонатором на п'єзоелектричному елементі 20. Резервуар 13 утримування розчину нікотину може бути виконаний із силіконового каучуку або іншого полімеру, який може бути захищений від проникнення нікотину. Одноходовий клапан 12 для впорскування рідини ущільнюється кульковим або конусним елементом, що притискається пружиною. Датчик 18 потоку повітря може бути виконаний у вигляді решітки інтегрованих термочутливих плівкових резисторів. Електрод резистивного або ємкісного сенсорного датчика 19 контактування з тілом користувача складається із верхньої металевої плівки і нижньої металевої плівки і розташований на кінці мундштука сигарети. Зміни величини електричного опору або ємності внаслідок контактування з тілом користувача передаються на вхід схеми керування, від чого далі спрацьовує сенсорний вимикач. Електричний насос 11 зі звичайним або лінійним двигуном приводить у дію пристрій затримки, що має велике швидкісне співвідношення, через осьову з'єднувальну муфту для забезпечення обертання з низькою швидкістю але з великим крутильним моментом. Даний насос може бути шлангового типу, плунжерного типу, ексцентрикового типу або черв'ячного типу. Крім того, це може бути також рідинний п'єзоелектричний насос, супермагнітострикційний насос, насос з теплорозширювальним приводом, насос з теплостискувальним приводом або термобульбашковий насос. Електричний насос або клапан можуть бути теплостискувального 89752 10 типу. Такий клапан утворюється на трубці із силіконового каучуку нікель-титановим або мідним сплавом з пам'яттю форми і працює на принципі використання сил електротеплового стискання. Електротеплове випарне сопло 17 виготовлене зі стійкого при високих температурах матеріалу з низькою теплопровідністю. Сопло 17 має трубчасту форму з внутрішнім діаметром 0,05-2мм і ефективною робочою довжиною 3-20мм. Усередині сопла влаштований електронагрівний елемент, а форма електронагрівного елемента і форма порожнини сопла проектуються таким чином, щоб полегшувати випаровування і вихід назовні рідини. Випарне сопло 17 може бути виконане зі звичайної кераміки або із алюмосилікатної кераміки, кераміки із оксиду титану, двоокису цирконію або оксиду ітрію, плавленого кремнію, двоокису кремнію, плавленого оксиду алюмінію. Випарне сопло 17 може мати форму прямої або спіралеподібної трубки і може бути виконане також із політетрафторетилену, вуглецевого волокна, скловолокна або інших матеріалів з подібними цим властивостями. Електронагрівний елемент, улаштований усередині випарного сопла 17, може бути виконаний із дроту з хромонікелевого сплаву, залізо-хромалюмінієвого сплаву, нержавіючої сталі, золота, платини, вольфрам-молібденового сплаву і т.д. і може мати прямолінійну, односпіральну, двоспіральну форму, форму пучка або спірального пучка, серед яких найбільш прийнятними є прямолінійна форма і форма пучка. Функція нагріву електронагрівного елемента може здійснюватися за допомогою нагрівного покриття, нанесеного на внутрішню стінку трубки Таке покриття може бути створене із електротеплового керамічного матеріалу, напівпровідного матеріалу, корозійностійкої металевої плівки, наприклад, із золота, нікелю, хрому, платини або молібдену. Створюватися таке покриття може за допомогою процесу покриття зі спіканням, процесу хімічного осадження зі спіканням або процесу іонного розпорошування. Вищеперелічені матеріали можуть наноситися на внутрішню стінку випарного сопла за допомогою будь-якого вищезазначеного процесу. Сопло, виконане із високорезистивного металу, може не мати окремого, прикладеного до нього нагрівного елемента і само служити провідником для нагрівного струму. В альтернативному варіанті перелічені вище матеріали можуть бути використані із зовнішньої сторони сопла будь-яким вищезгаданим шляхом, а відповідний час спрацьовування може досягатися також у режимі включення живлення з короткотерміновим попереднім нагрівом. Розчин нікотину, що використовується в процесі розпорошування, містить нікотин, пропіленгліколь, гліцерин, органічні кислоти, антиоксиданти, етерне масло, воду і спирт, де вміст нікотину складає 0,1-6%, вміст пропіленгліколю складає 80-90%, вміст органічних кислот складає 0,2-20%, а решту складають гліцерин, етерні масла, антиоксиданти, вода і спирт. Приклад 1. Структурна сигарети в цьому варіанті здійснення винаходу показана на Фіг.1 Функціонування даної електронної сигарети відбувається таким чином. Коли курець бере сигарету в рот, резистивний датчик 19 приводить у дію 11 схему керування 8. При цьому на виході схеми керування 8 виробляються два сигнали збуджувальної напруги - один на подачу живлення електронагрівному елементу випарного сопла 17, а інший на включення мікронасоса 11 (показаного на Фіг.6). При включенні насоса розчин нікотину із резервуара 13 його утримування нагнітається в сопло 17. На електронагрівному елементі сопла 17 цей розчин випаровується, набуваючи стану високотемпературної пари, яка викидається через відкритий кінець сопла. Викинута в повітря пара розширяється і сконденсовується у мікрокраплі аерозолю. При цьому під дією змонтованого на соплі ультразвукового п'єзоелектричного елемента 20, по-перше, великі краплі рідини в термічно нестабільному потоці повітря під високим тиском перебувають у достатньо щільному контакті з електронагрівним елементом і в результаті цього випаровуються, по-друге, краплі рідини в соплі 17 безпосередньо роздрібнюються і розпорошуються, і нарешті, по-третє, виключається імовірність виникнення явища закипання з поштовхами при температурі рідини вище точки кипіння. Ефект суцільного розпорошування дозволяє краплям аерозолю діаметром 0,2-3мкм легко проходити в альвеоли легень і поглинатися в них. Датчик 18 потоку повітря є чутливим до розрідженого повітря, що надходить від входу 16 повітря, коли відбувається акт всмоктування. Сигнали цього датчика передаються на схему керування, яка, таким чином, через період затримки певної тривалості зупиняє постачання живлення мікронасосу й електронагрівачу. Події включення і виключення мікронасоса й електронагрівача відбуваються в таких взаємних співвідношеннях періодів затримки: після включення електронагрівача мікронасос включається по закінченні періоду затримки 0,1-0,5с; після цього електронагрівач виключається через період затримки 0,2-0,5с, коли схема керування мікронасосом відключається, що забезпечує можливість повного випаровування рідини без залишку після її впорскування. Резервуар для утримування розчину нікотину може мати різні розміри залежно від потреби. Заправка резервуара розчином нікотину може здійснюватися один раз за день або за два дні. Рідкокристалічний дисплей 10 може давати індикацію таких робочих параметрів, як фактичний заряд елемента живлення 5, кількість усмоктувань за день, середній цикл користування і попередження про надмірне куріння. При цьому всякий раз при всмоктуванні загоряється червоний СВД 3, а схемою керування виробляється пилкоподібний сигнал тривалістю 1,2 секунди, який забезпечує поступове змінювання світіння СВД, імітуючи процес горіння традиційної сигарети. На Фіг.1 показані: зарядний пристрій 1, зарядне гніздо 2, пружина 4, кожух б, різьба 7, перемикач 9, прохідна трубка 14 і діафрагма 15. На Фіг.6 показані: трубка 601 із силікагелю, натискний ролик 602, черв'як 603 і двигун 604. Конструкція сигарети згідно з винаходом не виключає можливості інтегрування схеми керування і ультразвукового мікронасоса на одному чипі за допомогою мікроелектронної механічної системи (MEMS: Micro Electronic Mechanical System). 89752 12 Приклад 2. Спрощена електронна сигарета На Фіг.7 показана структурна схема спрощеної електронної сигарети згідно з винаходом, де високочастотний генератор ультразвукового розпорошування і п'єзоелектричний керамічний елемент 20 є відсутніми. Для досягнення бажаного ефекту розпорошування тут використовується тонкий нагрівний дріт у вузлі сопла (Фіг.3), де між нагрівним дротом і внутрішньою стінкою сопла утворені одна і більше порожнин випаровування розмірами від 0,02мм до 0,6мм. Функцію відсутнього датчика 18 потоку повітря тут замінює затримка на певний час початкового сигналу резистивного або ємкісного датчика 119 через схему керування, в результаті чого цей сигнал стає сигналом завершення циклу. У цій конфігурації електронної сигарети випарне сопло 117, нacoc 111 з тепловим приводом (Фіг.5) із нікель-титанового дроту з пам'яттю форми і з'єднаний з цим насосом резервуар 113 утримування рідини утворюють шлях проходження рідини. Два виходи схеми 108 керування з'єднані один - з електронагрівачем, а інший - з насосом чи клапаном, а з входом схеми керування з'єднаний резистивний сенсорний датчик 119 контактування з тілом користувача. На передньому кінці сигарети, під її кожухом, розташовані елемент живлення 105 і червоний СВД 103, інтегровані в суцільну конструкцію сигарети, що зовні нагадує звичайний сигаретний мундштук, люльку або авторучку. Насос з тепловим приводом являє собою шланговий насос з електротепловим стискуванням, виконаний із дроту з нікель-титанового сплаву з пам'яттю форми або зі сплаву на основі міді з пам'яттю форми з трубкою із гелю, що стискається в трьох точках під час електротеплового стискування з утворенням напірної порожнини для викачування рідини. Зміною об'єму цієї порожнини в насосі з тепловим приводом визначається кількість розчину, що кожний раз подається на розпорошування. Як тільки сигарета торкається рота користувача, резистивний датчик 119 приводить у дію схему 108 керування, яка подає робочий струм живлення на насос з тепловим приводом і на електронагрівач, а відключення виходу схеми керування настає через 2 с часу затримки, потрібної для повторного приведення в дію цих елементів при наступному акті всмоктування. В альтернативному варіанті може використовуватися насос з теплорозширюваним приводом або термобульбашковий насос. Насос з теплорозширюваним приводом утворює напірну порожнину для викачування рідини внаслідок блокування входу рідини і відкривання виходу рідини під час розширювання водневого мікрорезервуара з вбудованим у нього електронагрівним елементом. На Фіг.7 показані: зарядне гніздо 102, СВД 103, елемент живлення 105, перемикач 109, клапан 112 заправки рідини й отвори 116 сполучання з атмосферою. На Фіг.3 показані: виводи 401 дроту нагрівача, нагрівний дріт 402, різьба 403, основа 404 і сопло 405. На Фіг.5 показані: опора 501, пружина розтягування 502, натискна пластина 503 викачування, трубка 504 із силікагелю, пластина 505 зупинення натискання, несуча пружина 506, дріт 507 зі спла 13 ву з пам'яттю форми, електрод А 508, електрод В 509 і електрод с 510. Приклад 3. Електронна сигарета із нікельтитанового сплаву з пам'яттю форми Структурна схема цієї електронної сигарети показана на Фіг.8. Електротеплове випарне сопло 217 даної сигарети сполучається з резервуаром 213 утримування рідини через пневматичний клапан 220, а верхній еластичний елемент 210 з'єднаний з натискною пластиною 211, яка за посередництвом тиску зв'язана з резервуаром 213 утримування рідини, а .пневматичний клапан складається із пневматичної плівки 214 магнітного стального кільця 218, стальної голки клапана 220 і пружини 221 повернення у вихідний стан. Наделастичний елемент 210, виконаний із нікельтитанового сплаву з пам'яттю форми, використовується для прикладання постійного тиску до резервуара утримування рідини через натискну пластину 211. Коли пневматичний клапан відкривається, рідина з нікотином проходить у випарне сопло із резервуара утримування рідини через цей пневмоклапан, випаровується і сконденсовується з утворенням клубка аерозолю з високою температурою. Як тільки сигарета торкається рота користувача, резистивний сенсорний датчик приводить у дію схему керування, яка подає живлення на електронагрівач. Коли користувач робить усмоктування, кільце постійного магніту зі сплаву системи нікель-залізо-бор притягує клапанну голку у відповідь на від'ємний тиск, прикладений до пневматичної плівки. Коли голчастий клапан відкривається, рідина подається в сопло, а після повернення пневматичного клапана у вихідне положення, живлення електронагрівача відключається через 0,5с затримки схемою керування. На Фіг.8 показані: СВД 203, зарядне гніздо 202, елемент живлення 205, схема керування 208, перемикач 209, клапан заправки 212, діафрагма 215, отвори 216 сполучання з атмосферою і резистивний сенсорний датчик 219. Приклад 4. Електронна аерозольна сигарета, що використовує тиск резервуара У цьому пристрої (Фіг.9) шлях проходження рідини утворюють електротеплове випарне сопло 317, сполучений з дозувальною порожниною 320 електричний клапан 311 і резервуар 313 утримування рідини. По периферії навколо резервуара зберігання рідини влаштована газова ємність, заповнена азотом під високим тиском, який прикладається до цього резервуара для полегшення проходження рідини. При одержанні електричним 89752 14 клапаном сигналу керування цей клапан спрацьовує, розчин нікотину проходить у дозувальну порожнину із резервуара утримування рідини під тиском і проштовхує поршень, в результаті чого через цей електричний клапан з іншої сторони поршня у випарне сопло проходить постійний об'єм рідини, яка випаровується і конденсується з утворенням аерозолю. Дозувальна порожнина клапана має форму циліндра з входом і виходом для рідини. Поршень має мікроотвори, що постійно перебувають усередині циліндра, де розташована також приєднана до поршня пружина повернення у вихідне положення. Схема керування, котра спрацьовує від сигналу резистивного сенсорного датчика 319, керує станом електричного клапана й електронагрівача. Завдяки повільному просочуванню рідини крізь мікроотвори поршня в дозувальній порожнині поршень під дією сили зворотної пружини повертається у своє вихідне положення через 5-8с по завершенні процесу розпорошування. На Фіг.9 показані: елемент живлення 305, нагнітальна ємність 321, нагнітальна камера 322, нарізний отвір 323, схема керування 308 і отвори 316 сполучання з атмосферою. На Фіг.4 показані:, трубка 406 із силікагелю, пластина 407 зупинення натискання, дріт 408 зі сплаву з пам'яттю;форми, опора 409, виводи 410 нагрівного, дроту і натискна пружина 411. На Фіг.10 показані: вхід 701; поршень 702, мікроотвори 703 поршня, дозувальна порожнина 704, пружина 705 повернення у вихідне положення і вихід 706. Розчин нікотину, використовуваний в електронній аерозольній сигареті за даним винаходом, може мати такі склади: 1) 6% нікотину, 85% пропіленгліколю, 2% гліцерину, 2% етерного масла, 1% органічної кислоти і 1% антиоксиданту; 2) 4% нікотину, 80% пропіленгліколю, 5% гліцерину, 1% бутилвалерату, 1% ізопентилгексонату, 0,6% лауриллаурату, 0,4% бензилбензоату, 0,5% метилоктинікату, 0,2% етилгептилату, 0,3% гексилгексаноату, 2% геранілбутирату, 0,5% ментолу, 0,5% лимонної кислоти і 4% тютюнової есенції; 3) 2% нікотину, 90% пропіленгліколю, 2,5% лимонної кислоти, 1% етерного масла і 4,5% тютюнової есенції, 4) 0,1% нікотину, 80% пропіленгліколю, 5% гліцерину, 8% спирту, 2,9% води, 1% етерного масла, 1% тютюнової есенції і 2% органічної кислоти 15 89752 16 17 Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 89752 Підписне 18 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Non-smokable electronic spray cigarette

Автори англійською

Hon Lik

Назва патенту російською

Электронная аэрозольная сигарета, которая не дымит

Автори російською

Хон Лик

МПК / Мітки

МПК: A24B 15/00

Мітки: димить, аерозольна, електронна, сигарета

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/9-89752-elektronna-aerozolna-sigareta-shho-ne-dimit.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Електронна аерозольна сигарета, що не димить</a>

Подібні патенти