Проникний фольговий електричний нагрівальний резистор для випарювання плинних речовин зі змінних мундштуків з випарними мембранами

Номер патенту: 111495

Опубліковано: 10.05.2016

Автори: Літценбергер Філіпп, Рінкер Арно

Є ще 4 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Випарний пристрій для випарювання речовин, які містять активні та/або ароматизувальні сполуки, виконаний у вигляді мундштука (3) з вхідним отвором (311) для плинної речовини та вихідним отвором (312) для плинної речовини, який включає в себе:

нагрівальний пристрій з виготовленим з металевої фольги або тонкого листа нагрівальним резистором (1), якому наданий вигляд подвійної спіралі (101) та/або звивистої лінії (102) з двома кінцями та розмірами поперечного перерізу сигарети або невеликої сигари,

причому проміжки згаданих подвійної спіралі та/або звивистої лінії нагрівального резистора (1) є порожніми, і тому дозволяють проходження потоку плинної речовини крізь них, та

щонайменше одна відповідна контактна пластина (13), яка виготовлена з металевої фольги або тонкого листа, з'єднана з відповідним кінцем подвійної спіралі (101) та/або звивистої лінії (102) нагрівального резистора (1), причому контактні пластини (13), які з'єднані з відповідними протилежними кінцями подвійної спіралі (101) та/або звивистої лінії (102) згаданого нагрівального резистора (1), не перебувають у безпосередньому контакті одна з іншою, та

щонайменше одну випарну мембрану (32), яка значною частиною площі контактує з нагрівальним резистором (1), є проникною для проходження потоків плинних речовин, а також є зволоженою або може бути зволоженою речовиною, яка містить активні та/або ароматизувальні сполуки, що підлягають випарюванню, при цьому нагрівальний резистор (1) та щонайменше одна випарна мембрана (32) розташовані перпендикулярно або під певним кутом до напрямку руху плинних речовин крізь згаданий мундштук (3).

2. Випарний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що мундштук (3) має форму порожнистого циліндра (31).

3. Випарний пристрій за одним із пп. 1-2, який відрізняється тим, що нагрівальний резистор (1) та контактні пластини (13) виготовлені як одна деталь із металевої фольги або тонкого листа.

4. Випарний пристрій за одним із пп. 1-3, який відрізняється тим, що нагрівальний пристрій також включає в себе щонайменше один загострений та/або споряджений загостреною крайкою відкривальний язичок (14), призначений для проколювання або прорізання картриджа (36) для зберігання.

5. Випарний пристрій за одним із пп. 1-4, який відрізняється тим, що нагрівальний резистор (1), контактні пластини (13) та факультативно відкривальний язичок(-ки) (14) виготовлені як одна деталь із металевої фольги або тонкого листа.

6. Випарний пристрій за одним із пп. 1-5, який відрізняється тим, що металева фольга або тонкий лист, з якої(-го) виготовлені нагрівальний резистор (1), контактні пластини (13) та/або відкривальний(-і) язичок(-ки) (14), складаються з чистого алюмінію, алюмінієво-марганцевого сплаву або нержавіючої сталі.

7. Випарний пристрій за одним із пп. 1-6, який відрізняється тим, що нагрівальний резистор (1) покритий ізолювальним шаром (11), за варіантом, якому віддається перевага, шаром полііміду, міканіту або силікону.

8. Випарний пристрій за одним із пп. 1-7, який відрізняється тим, що нагрівальний резистор (1) включає в себе плавкий запобіжник (12), виконаний у вигляді місцевого зменшення поперечного перерізу подвійної спіралі (101) та/або звивистої лінії (102).

9. Випарний пристрій за одним із пп. 1-8, який також включає в себе рознімач (33) для забезпечення рознімного з'єднання керованого або регульованого джерела (4) електричної напруги та його підключення електричними полюсами (41), причому контактні пластини (13), з'єднані з відповідними протилежними кінцями подвійної спіралі (101) та/або звивистої лінії (102) нагрівального резистора (1), не перебувають у безпосередньому контакті одна з іншою та виконані так, щоб їх можна було з'єднувати через рознімач (33) з електричними полюсами (41) керованого або регульованого джерела (4) електричної напруги.

10. Випарний пристрій за п. 9, який відрізняється тим, що мундштук (3) також включає в себе картридж (36) для зберігання, заповнений речовиною, яка містить активні та/або ароматизувальні сполуки, та тим, що щонайменше один загострений та/або споряджений загостреною крайкою відкривальний язичок (14), виготовлений з металевої фольги або тонкого листа, простягається спочатку своїм загостреним кінцем та/або загостреною крайкою від нагрівального резистора (1) в осьовому напрямку до рознімача (33) мундштука (3) та виконаний так, що коли мундштук (3) та джерело (4) напруги з'єднані, герметизувальна плівка (361) картриджа (36) для зберігання між згаданим нагрівальним резистором (1) та рознімачем (33) є проколотою та/або прорізаною згаданим відкривальним язичком (14).

11. Випарний пристрій за п. 9 або п. 10, який перебуває у рознімному з'єднанні з керованим або регульованим джерелом (4) електричної напруги через електричні полюси (41), який відрізняється тим, що ізоляційна плівка (2) покриває контактні пластини (13) з боку зони (331) рознімача на внутрішній поверхні порожнистого циліндра (31) мундштука (3), тим, що поблизу згаданої зони (331) рознімача ізоляційна плівка (2) має щонайменше два розташовані на певній відстані в осьовому напрямку контактні отвори (21), причому згадані контактні отвори (21) розташовані в осьовому напрямку в одній площині, і кожний з них відкриває лише одну контактну пластину (13), тим, що полюси (41) керованого або регульованого джерела (4) електричної напруги являють собою два розташовані на певній відстані в осьовому напрямку кільця, та тим, що у з'єднаному стані мундштука (3) та джерела (4) напруги відповідний полюс (41) джерела (4) напруги з'єднаний через контактні отвори (21) з контактними пластинами (13), й через контактні пластини (13) - з відповідним кінцем подвійної спіралі (101) та/або звивистої лінії (102) нагрівального резистора (1).

12. Випарний пристрій за п. 11, який відрізняється тим, що контактні пластини (13) та/або зона (331) рознімача мають щонайменше одну встановлювальну заглибину (34) та/або встановлювальний виступ (35), причому згадані встановлювальна заглибина (34) та/або встановлювальний виступ (35) мають взаємно відповідні частини, виконані як щонайменше один встановлювальний виступ (35) та/або встановлювальна заглибина (34) на керованому або регульованому джерелі (4) електричної напруги, причому у з'єднаному стані мундштука (3) та джерела (4) напруги відповідний полюс (41) джерела (4) напруги з'єднаний з відповідними контактними пластинами (13), а через контактні пластини (13) -з відповідними кінцями подвійної спіралі (101) та/або звивистої лінії (102) нагрівального резистора (1).

Текст

Дивитися

Реферат: Нагрівальний пристрій, який виготовлений з металевої фольги або тонкого листа, та якому наданий вигляд подвійної спіралі та/або звивистої лінії з двома кінцями та розмірами поперечного перерізу сигарети або невеликої сигари, призначений для випарювання речовин, що містять активні та/або ароматизувальні інгредієнти, з мундштука (3), виконаного у вигляді порожнистого циліндра з однією або більше випарними мембранами та рознімачем для рознімного з'єднання з керованим або регульованим джерелом електричної напруги, причому проміжки згаданих подвійної спіралі та/або звивистої лінії нагрівального пристрою є порожніми і тому проникними для проходження потоків плинних речовин, й згаданий нагрівальний пристрій перебуває у поверхневому контакті із щонайменше однією випарною мембраною, яка також є проникною для проходження потоків плинних речовин та є зволоженою або стає зволоженою речовиною, яка містить активні та/або ароматизувальні інгредієнти, що підлягають випарюванню, й нагрівальний пристрій і щонайменше одна випарна мембрана розташовані перпендикулярно або під певним кутом до напрямку руху плинних речовин крізь мундштук, потік плинних речовин повністю тече через нагрівальний пристрій та випарні мембрани, нагрівальний пристрій випарює речовини, які містять активні та/або ароматизувальні інгредієнти, розташовані на випарній мембрані або випарних мембранах, та живить потік плинної речовини. UA 111495 C2 (12) UA 111495 C2 UA 111495 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Галузь техніки [0001] Цей винахід загалом має відношення до пристрою для оптимізованого бездимного вдихання нікотину та/або домішок із застосуванням електронних сигарет. Вступ [0002] Під час куріння традиційних сигарет тютюн згоряє, й утворений під час згоряння дим вдихають (головний струмінь диму), або він випускається у навколишнє середовище (побічний струмінь диму). [0003] Головний струмінь диму є суттєвим фактором шкоди здоров'ю споживача, однак він надає споживачу бажане задоволення. Побічний струмінь диму є суттєвим фактором шкоди здоров'ю пасивних курців, і не є бажаним ані для пасивних курців, ані для споживача. [0004] У сигаретному диму виявлено понад 4800 різноманітних речовин, з яких близько 70 вважають канцерогенними. [0005] Метою способів та пристроїв, що грунтуються на цих способах, для бездимного вдихання нікотину та/або домішок є надання споживачеві такого замінника традиційних сигарет, який завдає значно меншої шкоди споживачеві та третім особам, а за варіантом, якому віддається перевага, не завдає зовсім ніякої шкоди споживачеві та третім особам, однак одночасно зберігає здатність надання споживачеві відчуттів від традиційної сигарети. Рівень техніки [0006] Наразі так звані електронні сигарети позиціонуються на ринку як замінник традиційних сигарет. Серед різних підходів підхід, описаний нижче, був прийнятий з огляду на його порівняно легку технічну здійснимість у поєднанні з його переконливою функціональністю (швидкість випарювання, вихід нікотину). [0007] У патенті DЕ69017371Т2, датованому 1990 роком, описаний курильний виріб, який включає в себе ароматотвірну речовину, електричний нагрівальний елемент та засіб для подавання електричної енергії, причому ароматотвірна речовина є здатною до вивільнення під впливом згаданого електричного нагрівального елемента, який характеризується тим, що згаданий електричний нагрівальний елемент перебуває у тепловому контакті зі згаданою ароматотвірною речовиною, тим, що засіб для подавання електричної енергії подає електричну енергію на згаданий нагрівальний елемент, тим самим спричинюючи нагрівання згаданим нагрівальним елементом згаданої ароматотвірної речовини та вивільнення ароматизувальних компонентів, а також тим, що включає в себе засіб керування для регулювання кількості електричної енергії, яка подається згаданим засобом для подавання електричної енергії. [0008] Цей базовий принцип був розвинутий для забезпечення придатності до продажу і був оптимізований протягом останніх двох десятиріч, як описано нижче. [0009] Плинна речовина, яка підлягає випарюванню, подається з резервуара на невеликий нагрівальний елемент внаслідок капілярної дії металевого обплетення або ґнота зі скловолокна. Нагрівальний елемент, як правило, вмикається вакуумним перемикачем або вакуумним регулятором, коли виконують затягування з електронної сигарети, спричинюючи тим самим випарювання плинної речовини (рідини). [0010] Основними складовими частинами електронної сигарети є батарейний блок з вакуумним перемикачем або вакуумним регулятором та світлодіодом для візуальної імітації жевріючого кінця запаленої сигарети, випарний блок (розпилювач) з нагрівальним елементом та капілярними елементами, а також мундштук із вмістищем для плинної речовини. [0011] Як правило, ці три складові частини є циліндричними, й у складеному стані їх форма імітує сигарету. Всередині цих складових частин виконаний проточний канал, який простягається крізь усі три складові частини. Коли виконують затягування з електронної сигарети, потік повітря всмоктують у батарейний блок, від чого спрацьовує вакуумний перемикач або вакуумний регулятор. Це спричинює вмикання нагрівального елемента, розташованого у нижньому за ходом повітря випарному блоці. [0012] Спіралеподібний нагрівальний елемент намотаний навколо пасма волокна, яке капілярними елементами з'єднане безпосередньо або через металеве обплетення з вмістищем для плинної речовини, розташованим нижче за ходом повітря у мундштуці, та яке просочене плинною речовиною, причому згадане пасмо волокна розташоване перпендикулярно до напрямку потоку. Після вмикання нагрівального елемента плинна речовина випарюється, та передається у потік повітря. [0013] Саме вмістище, заповнене плинною речовиною, яка підлягає випарюванню, безпосередньо не контактує з потоком у проточному каналі, а розташоване у бічному гнізді мундштука. Отже, пасмо волокна живиться через капіляри згаданого металевого обплетення та згаданого ґноту зі скловолокна, без потрапляння невипареної плинної речовини з вмістища до рота споживача. Як правило, вмістище виконане з невеликого шматка нетканого матеріалу. 1 UA 111495 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 [0014] На додаток до резервуара мундштук включає в себе тільки проточний канал та вихідний отвір для повітря у вигляді невеликого отвору в торцевій поверхні мундштука. Потік повітря з введеною в нього випареною плинною речовиною потрапляє у ротову порожнину споживача крізь згаданий вихідний отвір для повітря. [0015] Батарейний блок та випарний блок з'єднані різзю один з іншим з утворенням рознімного з'єднання. Торцева поверхня різі та нарізна поверхня є електропровідними та ізольованими одна від іншої, так що після з'єднання різзю батарейного блока та випарного блока електричний струм може протікати між ними, й нагрівальний елемент може живитися від батарейного блока, коли вакуумний перемикач або вакуумний регулятор включений. Після знімання батарейний блок може бути підключений до зарядного пристрою із застосуванням тієї самої різі. [0016] Мундштук прикріплений циліндричним рознімачем до кінця випарного блока, розташованого з протилежного боку відносно різі. Тому вмістище у мундштуці приходить у контакт з металевим обплетенням випарного блока, і починається транспортування плинної речовини зі згаданого вмістища у внутрішній простір згаданого нагрівального елемента. [0017] Значний недолік цього варіанта виконання електронних сигарет, які мають окремий випарний блок багаторазового використання, полягає у тому, що забруднення випарного блока протягом його строку служби збільшується. Оскільки багато вмістищ, кожне з яких розраховане на 200 затягувань, як правило, використовуються без заміни випарного блока, і тому капілярні елементи не очищують, існує потенціальна небезпека випарювання або потрапляння у пару мікроорганізмів та небажаних шкідливих речовин. Випарний блок може перебувати у використанні до 6 місяців. [0018] Інший недолік збільшення забруднення випарного блока полягає у потенційній втраті якості протягом періоду споживання. Наприклад, при заміні мундштука плинна речовина, що підлягає випарюванню та міститься у новому мундштуці, перемішується із залишками плинних речовин, які ще перебувають у капілярних елементах. Це є особливо суттєвим недоліком, якщо споживач бажає споживати різні ароматизатори з одним випарником. [0019] Інший недолік полягає у наявності витоків плинної речовини назовні під час заміни мундштуків, прикріплених до випарного блока, від чого шкіра споживача часто приходить у контакт із плинною речовиною, яка містить нікотин. Залежно від відповідного вмісту нікотину, цей контакт зі шкірою може спричинити невелику інтоксикацію. [0020] Останній за порядком, але не за значенням, недолік цієї трикомпонентної конструкції полягає у тому, що її загальну довжину зменшувати далі дуже складно, і це заважає намаганням суттєво не перевищувати габаритну довжину сигарети великого розміру. [0021] Вищезгадані недоліки частково усуваються, якщо випарний блок вбудований у мундштук, оскільки просочування плинної речовини та спричиненої ним небезпеки контакту зі шкірою можна уникнути, а намагання обмежити габаритну довжину сигарети приблизно до розміру сигарети великого розміру може бути реалізовано простіше. [0022] Однак нарізне з'єднання, яке спільно з випарним блоком переміщено у мундштук, тепер виявилося недоліком, а разом з тим, що нарізне з'єднання є незручним у використанні, це також спричинює проблеми утилізації відходів через наявність порівняно товстої металевої стінки у зоні різі, а також через те, що згаданий комбінований виріб тепер став одноразовим, особливо з тієї причини, що він являє собою виріб масового виробництва, від чого застосування надмірної кількості матеріалу збільшується експоненціально. [0023] Для обох вищезгаданих варіантів, тобто варіанта, який включає в себе окремий випарник, а також варіанта, який включає в себе випарник, вбудований у мундштук, придатність до поповнення відповідних вмістищ, а також застосування відповідних вже широко розповсюджених способів поповнення являє собою значну проблему з огляду на потенційні небезпеки, які можуть бути спричинені плинними речовинами, що містять нікотин. Пляшки для поповнення можуть вмішувати таку кількість нікотину, яка може виявитися смертельною для дітей. [0024] Крім того, передбачувана перевага щодо гігієни систем, які включають в себе випарник, вбудований у мундштук, зводиться до нуля, оскільки ці системи на практиці також часто поповнюють, хоча у них замість скловолоконних капілярів часто застосовують волокна, які коксуються після використання протягом довгого часу. [0025] І насамкінець, значним недоліком систем, які включають в себе випарник, вбудований у мундштук, слід вважати неможливість виготовлення на швидкісному обладнанні цього виробу, який являє собою виріб масового виробництва, з огляду на особливості застосованих складових частин, наприклад, гвинтового рознімача, який виготовляють шляхом обробки металу різанням, зовнішнє кільце та торцева поверхня якого електрично ізольовані, а також з огляду на 2 UA 111495 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 складність автоматизованого складання згаданого виробу, наприклад, встановлення нагрівального елемента, який має бути припаяний до гвинтового рознімача дротами, й виведення через згаданий нагрівальний елемент пасма скловолокна або пасма природного волокна. [0026] У WO2011/009920 описаний спосіб випарювання активних та/або ароматизувальних сполук для вивільнення вдихуваного аерозолю, у якому плинна речовина під дією теплової енергії тече крізь проточний канал, який за варіантом, якому віддається перевага, виконаний у циліндричному порожнистому тілі, та у якому згадана плинна речовина у цьому проточному каналі повністю або частково протікає крізь щонайменше одну випарну мембрану, у якому щонайменше одна випарна мембрана є заздалегідь зволоженою та/або підлягає зволоженню речовиною, яка містить активні та/або ароматизувальні сполуки, що підлягають випарюванню, та у якому плинну речовину додатково піддають дії теплової енергії, тобто теплова енергія діє на неї, випарює цю речовину або ці речовини під час протікання крізь випарну мембрану та подає її або їх у потік плинної речовини. [0027] Останній зі згаданих способів та відповідний пристрій надають можливість оптимального випарювання речовин, які містять активні та/або ароматизувальні сполуки, без вищезгаданих недоліків, таких як гігієнічні проблеми, висока собівартість виготовлення, спричинена специфічністю конструкції та занадто довгим терміном використання електричних систем, наявних на ринку. Тобто згаданий пристрій теоретично є ідеальним для застосування як мундштук бездимної сигарети, однак у згаданому способі використаний потік плинної речовини, який вже був підданий дії тепла, одержаного від згоряння зрідженого газу, та який одержаний за способом, описаним у WO2008/113420. Тому неможливо повністю електричне утворення достатньою мірою гарячого потоку плинної речовини у просторі, наявному у сигареті або невеликій сигарі, оскільки немає достатнього простору для теплообмінника. [0028] У WO2008/113420 описаний спосіб випарювання активних та/або ароматизувальних речовин для вивільнення вдихуваного аерозолю, в якому факультативно перемішані з навколишнім повітрям газоподібні продукти згоряння горючого газу, спаленого за варіантом, якому віддається перевага, із надлишком повітря, частково або повністю проходять крізь резервуар з активною та/або ароматизувальною речовиною, та у якому бажана температура може бути встановлена шляхом вибору співвідношення газоподібних продуктів згоряння та факультативно шляхом вибору співвідношення концентрацій суміші згаданих газоподібних продуктів згоряння з навколишнім повітрям. [0029] Суттєвим недоліком цього способу є застосування зрідженого газу, результатом чого, з причини ймовірної небезпеки вибуху у безпосередній близькості від обличчя споживача (навіть якщо ця небезпека є лише гіпотетичною та виключається надійністю конструкції), є хвилювання щодо безпеки потенційних споживачів - з одного боку, та висока ймовірність того, що вироби, побудовані на цьому принципі, не будуть дозволені для перевезення на борту повітряних суден - з іншого боку. Мета винаходу [0030] Метою цього винаходу є створення пристрою для електронних сигарет, який забезпечує випарювання нікотину та/або домішок без застосування елементів багаторазового використання, які вступають у контакт із плинною речовиною, що підлягає випарюванню, та за варіантом, якому віддається перевага, з одночасним суттєвим зменшенням витрат та екологічної шкоди в результаті зменшення кількості використаних матеріалів та оптимізації виробничого процесу із застосуванням автоматичного обладнання. Загальний опис винаходу [0031] Відповідно до цього винаходу ця мета досягнута створенням нагрівального пристрою, описаного у п. 1 формули цього винаходу, та випарного пристрою для випарювання плинних речовин з проникних випарних мембран (подібних до мембран, описаних у WO2011/009920), який включає в себе такий нагрівальний пристрій, причому згаданий нагрівальний пристрій включає в себе: - проникний фольговий нагрівальний резистор, якому наданий вигляд подвійної спіралі та/або звивистої лінії з двома кінцями та розмірами поперечного перерізу сигарети або невеликої сигари, причому проміжки згаданих подвійної спіралі та/або звивистої лінії нагрівального резистора (1) є порожніми (проникними), і тому дозволяють проходження потоку плинної речовини крізь них; - щонайменше два електричні контакти (контактні пластини), які нерухомо з'єднані з відповідними протилежними кінцями фольгового нагрівального резистора з одного їх боку, та які є вільними з іншого їх боку, що забезпечує можливість рознімного підключення до керованого або регульовного джерела електричної напруги, причому згаданий фольговий нагрівальний 3 UA 111495 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 резистор та електричні контакти за варіантом, якому віддається перевага, виготовлені як одна деталь. [0032] У описі цього винаходу термін "проникний" для фольгового нагрівального резистора, а також для випарних мембран означає, що вони дозволяють наскрізне проходження газу (є проникними для газу) у напрямку, перпендикулярному до їх поверхні. [0033] Відповідно до цього винаходу фольговий нагрівальний резистор виготовлений з електропровідної фольги, яка за варіантом, якому віддається перевага, піддана штампуванню або лазерному різанню для надання форми подвійної спіралі або звивистої лінії або комбінації форми подвійної спіралі та звивистої лінії. У випадку комбінації форми подвійної спіралі та звивистої лінії нагрівальний резистор може включати в себе, наприклад, дві часткові зони, виконані у формі звивистої лінії з розташованими між ними частковими зонами, виконаними у формі подвійної спіралі, або з подвійною спіраллю, яка має центральну частину у вигляді звивистої лінії. Також можливі інші комбінації з різними додатковими частковими зонами. [0034] Фольговий нагрівальний резистор за цим винаходом виготовлений з електропровідного матеріалу, який за варіантом, якому віддається перевага, являє собою алюмінієвий сплав або високоякісну леговану сталь, а за варіантом, якому віддається більша перевага, - нешкідливі для продуктів харчування чистий алюміній, алюмінієво-марганцевий сплав (АІМп) або нержавіючу сталь, таку як X5CrNi18-10. [0035] Товщина стінки проникного фольгового нагрівального резистора за цим винаходом становить від 0,01 мм до 0,2 мм, однак за варіантом, якому віддається перевага, - від 0,02 до 0,08 мм. [0036] Залежно від електропровідності плинної речовини, яка підлягає випарюванню, фольговий нагрівальний резистор може бути покритий шаром термостійкої та електроізоляційної пластмаси, за варіантом, якому віддається перевага, шаром полііміду, міканіту або силікону, чим запобігається коротке замикання, якщо електричний опір плинної речовини, яка підлягає випарюванню, має бути занадто низьким у порівнянні з опором фольгового нагрівального резистора. Міканіт у описі цього винаходу загалом означає штучну слюду, тобто композитний матеріал, який містить подрібнені шматки слюди (подрібнені шматки шаруватого силікату) та синтетичну смолу як матричну систему. Прикладами виробів є гнучкий міканіт FLM М & Р (що містить щонайменше 92 % мусковіту або, альтернативно, флогопіту, просоченого стійкою до високих температур силіконовою в'яжучою речовиною), гнучкий міканіт FLM 521 Р тощо. [0037] Такий нагрівальний пристрій може бути застосований, наприклад, як електричний нагрівальний резистор у випарному пристрої для випарювання речовин, які містять активні та/або ароматизувальні сполуки, наприклад у змінному одноразовому мундштуці для електронної сигарети. Простим приєднанням нагрівального пристрою до батарейного блока, який включає в себе вакуумний перемикач або вакуумний регулятор, електронну сигарету приводять у готовність для використання. Коли електричне коло замкнене вакуумним перемикачем або вакуумним регулятором, фольговий нагрівальний резистор нагрівається, та випарює плинну речовину зі згаданої випарної мембрани. [0038] За іншим аспектом запропонований випарний пристрій для випарювання речовин, які містять активні та/або ароматизувальні сполуки, за варіантом, якому віддається перевага, виконаний у вигляді порожнистого циліндричного мундштука з вхідним отвором для плинної речовини та вихідним отвором для плинної речовини. Випарний пристрій включає в себе нагрівальний пристрій типу, розкритого у цьому описі, та щонайменше одну випарну мембрану, яка значною частиною площі контактує зі згаданим нагрівальним резистором. Випарна мембрана також є проникною для проходження потоків плинних речовин та зволожена або може бути зволожена речовиною, яка містить активні та/або ароматизувальні сполуки, що підлягають випарюванню. Нагрівальний резистор та випарна(-і) мембрана(-и) за варіантом, якому віддається перевага, розташовані перпендикулярно або під певним кутом до напрямку руху плинних речовин крізь згаданий мундштук. [0039] Вищеописане виконання конструкції випарного пристрою забезпечує не тільки дуже високу ефективність випарювання, а також і найвищий можливий ступінь рівномірності випарювання, оскільки цей винахід забезпечує найбільшу можливу зону контакту між фольговим нагрівальним резистором та випарною мембраною або випарними мембранами. [0040] Інша суттєва перевага цього винаходу полягає у тому, що шляхом змінювання геометричної форми фольгового нагрівального резистора, наприклад, шляхом змінювання кількості витків спіралі, ширини витків та/або товщини стінки фольги або тонкого листа, потужність нагрівального резистора у найкращий можливий спосіб може бути пристосована до різноманітних призначених для випарювання речовин, які містять різні сполуки. 4 UA 111495 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 [0041] Шляхом вибору належних матеріалів, а також відповідних геометричних параметрів фольгового нагрівального резистора, електричний опір цього фольгового нагрівального резистора можна регулювати у діапазоні 1-10 Ом, в результаті чого може бути реалізований діапазон нагрівальної потужності 0,1-13,7 Вт у поперечному перерізі мундштука сигарети з можливою номінальною напругою встановленого батарейного блока від 1,2 В (нікелькадмієвого) до 3,7 В (літій-іонного). [0042] Інша важлива перевага цього винаходу полягає у тому, що шляхом виконання місцевого зменшення поперечного перерізу (звуження) у контур згаданого фольгового нагрівального резистора може бути вбудований плавкий запобіжник. Коли плинна речовина витрачена, цей плавкий запобіжник руйнується під впливом температури внаслідок припинення охолодження, і мундштук стає непридатним для використання. Таким чином у дуже простий спосіб може бути одержаний одноразовий мундштук з визначеним терміном використання 5-20 затягувань на 20-50 мл, однак за варіантом, якому віддається перевага, - з терміном використання 8-12 затягувань на 35 мл. [0043] За іншим варіантом здійснення цього винаходу випарний пристрій додатково включає в себе рознімач для забезпечення рознімного з'єднання керованого або регульованого джерела електричної напруги та його підключення електричними полюсами, причому контактні пластини, з'єднані з відповідними протилежними кінцями подвійної спіралі та/або звивистої лінії згаданого нагрівального резистора, не перебувають у безпосередньому контакті одна з іншою, тобто вони перебувають у контакті одна з іншою тільки через згаданий нагрівальний резистор. Ці контактні пластини виконані так, щоб мати можливість підключення через рознімач до електричних полюсів керованого або регульованого джерела електричної напруги. [0044] За варіантом, якому віддається перевага, контактні пластини з боку зони рознімача на внутрішній поверхні порожнистого циліндра мундштука покриває ізоляційна плівка. Ця ізоляційна плівка має - за варіантом, якому віддається перевага, поблизу згаданої зони рознімача - щонайменше два розташовані на певній відстані в осьовому напрямку контактні отвори, причому згадані контактні отвори за варіантом, якому віддається перевага, розташовані в осьовому напрямку в одній площині, так що кожний з них відкриває лише одну контактну пластину. Полюси керованого або регульованого джерела електричної напруги являють собою, наприклад, два розташовані на певній відстані в осьовому напрямку кільця, при цьому у з'єднаному стані мундштука та джерела напруги відповідні полюси джерела напруги з'єднані через контактні отвори з контактними пластинами, а через контактні пластини - з відповідними кінцями подвійної спіралі та/або звивистої лінії згаданого нагрівального резистора. [0045] За іншим варіантом здійснення цього винаходу контактні пластини та/або зона рознімача за варіантом, якому віддається перевага, мають щонайменше одну встановлювальну заглибину та/або встановлювальний виступ, причому згадані встановлювальна заглибина та/або встановлювальний виступ мають взаємно відповідні частини, виконані як щонайменше один встановлювальний виступ та/або встановлювальна заглибина на керованому або регульованому джерелі електричної напруги. У з'єднаному стані мундштука та джерела напруги відповідні полюси джерела напруги сполучені через контактні отвори з контактними пластинами, а через контактні пластини - з відповідними кінцями подвійної спіралі та/або звивистої лінії згаданого нагрівального резистора. [0046] За іншим варіантом здійснення, якому віддається перевага, щонайменше один загострений та/або споряджений загостреною крайкою відкривальний язичок, виготовлений з металевої фольги або тонкого листа, бажано (однак не обов'язково) з тієї самої металевої фольги або відповідно того самого тонкого листа, що й нагрівальний резистор, простягається спочатку своїм загостреним кінцем та/або загостреною крайкою від нагрівального резистора в осьовому напрямку до рознімача мундштука та виконаний так, що, якщо мундштук та джерело напруги сполучені, герметизувальна плівка картриджа для зберігання між нагрівальним резистором та рознімачем є проколотою та/або прорізаною згаданим відкривальним язичком, причому згаданий картридж для зберігання заповнений речовиною, яка містить активні та/або ароматизувальні сполуки. [0047] Цей винахід не тільки дозволяє об'єднати функції зберігання та випарювання в одноразовому мундштуці, який - у порівнянні з відомими пристроями цього типу - забезпечує підвищення ефективності випарювання та зменшення кількості споживаних ресурсів, але також надає точно визначені, обмежені у часі, відчуття споживачеві. [0048] Через те, що вищеописаний фольговий нагрівальний резистор за варіантом, якому віддається перевага, виготовлений шляхом штампування або згинання, цей процес виготовлення може бути відмінно інтегрований у процес високошвидкісного виробництва, що являє собою іншу суттєву перевагу цього винаходу. 5 UA 111495 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Стислий опис фігур [0049] Переваги та корисні особливості цього винаходу описані нижче з посиланнями на супровідні фігури. [0050] На Фіг. 1 показані два варіанти виконання, яким віддається перевага, нагрівального пристрою за цим винаходом для випадку, у якому нагрівальний резистор 1, контактні пластини 13 та два відкривальні язички 14 виготовлені як одна деталь з металевої фольги. a) Нагрівальний резистор 1, якому наданий вигляд подвійної спіралі 101. b) Нагрівальний резистор 1, якому наданий вигляд звивистої лінії 102, та який має вбудований в нього плавкий запобіжник 12. [0051] На Фіг. 2 показано, що коли мундштук 3 за варіантом здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, з'єднаний із джерелом 4 напруги, два кільцеві полюси 41 згаданого джерела 4 напруги входять у контакт з контактними пластинами 13 через контактні отвори 21, які виконані в ізоляційній плівці 2, та через які на нагрівальний резистор 1 може бути поданий струм, причому картридж 36 для зберігання зсунутий в осьовому напрямку всередині порожнистого циліндра 31 у напрямку до накопичувача 321 крізь торцеву поверхню рознімача 33 джерела 4 напруги, від чого герметизувальна фольга 361 картриджа 36 для зберігання відкривається шляхом розривання відкривальними язичками 14, після чого речовина, яка містить активні та/або ароматизувальні сполуки, перетікає у накопичувач 321, а звідти - на випарні мембрани 32. a) Мундштук у неробочому стані зберігання з неушкодженою герметизувальною плівкою 361 та картриджем 36 для зберігання у початковому положенні, джерело 4 напруги ще не приєднано. b) Мундштук у активованому стані використання зі зруйнованою герметизувальною плівкою 361 та картриджем 36 для зберігання у кінцевому положенні з приєднаним джерелом 4 напруги. Опис варіанта здійснення винаходу, якому віддається перевага [0052] За варіантом здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, пристрій за цим винаходом застосований як нагрівальний резистор 1, наприклад, у пристрої, описаному у WO2011/009920, тобто пристрій за цим винаходом об'єднаний з пристроєм, у якому плинна речовина проходить крізь щонайменше одну випарну мембрану 32 проточним каналом 31, при цьому згадана щонайменше одна випарна мембрана 32 є заздалегідь зволоженою та/або підлягає зволоженню речовиною, яка містить активні та/або ароматизувальні сполуки, що підлягають випарюванню, причому пристрій за цим винаходом подає теплову енергію у речовину, яка містить активні та/або ароматизувальні сполуки, від чого ця речовина випарюється та подається у потік плинної речовини. [0053] За цим варіантом виконання пристрій за цим винаходом включає в себе: - порожнистий циліндр 31, виготовлений з пластмасової плівки, картону та обгорткового паперу, причому згаданий обгортковий папір намотаний навколо зовнішньої поверхні згаданого картону та за варіантом, якому віддається перевага, відповідає так званому "корковому" паперові для сигаретних фільтрів, й внутрішня поверхня картону покрита пластиковою плівкою, - проникний фольговий нагрівальний резистор 1, виконаний у вигляді подвійної спіралі 101, виштампованої з алюмінієвої фольги, причому згаданий проникний фольговий нагрівальний резистор 1 покритий ізолювальним шаром 11 полііміду, -два електричні контакти 13, які виконані у вигляді контактних пластин 13 на фольговому нагрівальному резисторі 1 та простягаються у поздовжньому напрямку в порожнистому циліндрі 31 вздовж його внутрішньої поверхні від фольгового нагрівального резистора 1 до рознімача 33 та всередину нього, причому поперечний переріз кожного зі згаданих контактів має форму, що відповідає чверті кола, - дві проникні випарні мембрани 32, які розташовані так, що в осьовому напрямку одна випарна мембрана 32 розташована вище за ходом повітря, а інша випарна мембрана 32 розташована нижче за ходом повітря від згаданого проникного фольгового нагрівального резистора 1, й так, щоб перебувати значною частиною площі у контакті з ним, причому частина згаданих випарних мембран перебуває у безпосередньому контакті одна з іншою, - накопичувач 321 випарника, виконаний у вигляді виготовленого з абсорбувального нетканого матеріалу кільця, на якому згадані випарні мембрани 32 натягнуті подібно шкірі на барабані, - два відкривальні язички 14, виконані у вигляді гострих виступів, що виступають з контактних пластин 13 у проточний канал 31 й простягаються в осьовому напрямку від згаданого фольгового нагрівального резистора 1 у напрямку рознімача 33, - ізоляційну плівку 2, яка простягається у поздовжньому напрямку всередині порожнистого циліндра 31 та зсередини контактних пластин 13 по їх внутрішній поверхні від згаданого 6 UA 111495 C2 5 10 15 фольгового нагрівального резистора 1 до згаданого рознімача 33 та всередину нього, в якій виконані два розташовані на певній відстані в осьовому напрямку контактні отвори 21, причому внутрішня поверхня згаданої ізоляційної плівки 2 та зони контактних поверхонь, відкриті крізь згадані контактні отвори 21, являють собою зону 331 рознімана 33, розташовану з боку мундштука, - рухомий в осьовому напрямку кільцевий картридж 36 для зберігання, вміщений в ізоляційну плівку 2 порожнистого циліндра 31, причому згаданий картридж 36 для зберігання вміщує речовину, яка містить активні та/або ароматизувальні сполуки, та загерметизований герметизувальною плівкою 361, й згадана герметизувальна плівка 361 руйнується, коли картридж 36 для зберігання пересувають у напрямку до фольгового нагрівального резистора 1 настільки, що відкривальні язички 14 пронизують герметизувальну плівку 361. [0054] Вищеописаний варіант здійснення цього винаходу, якому віддається перевага, застосовують разом із джерелом 4 напруги, що має форму стрижня, з двома кільцевими полюсами 41, виконаними на зовнішній поверхні джерела напруги з боку рознімана 33, причому згадане джерело напруги має отвір, який розташований у торцевій поверхні рознімана 33 та крізь який потік плинної речовини проходить у мундштук, причому всередині проточного каналу джерела напруги розташований вакуумний перемикач, який у з'єднаному стані регулює подавання струму від джерела напруги із застосуванням кільцевих полюсів 41 через контактні пластини 13 та фольговий нагрівальний резистор 1 мундштука 3. 20 Таблиця 1: Перелік позицій Поз. 1 101 102 11 12 13 14 2 21 3 31 311 312 313 32 321 33 331 34 35 36 361 4 41 Загальна назва Специфічна назва проникний фольговий нагрівальний резистор нагрівальний резистор подвійна спіраль звивиста лінія ізолювальний шар плавкий запобіжник контактна пластина відкривальний язичок ізоляційна плівка контактний отвір мундштук порожнистий циліндр вхідний отвір для плинної речовини вихідний отвір для плинної речовини проточний канал випарна мембрана накопичувач рознімач зона рознімана встановлювальна заглибина встановлювальний виступ картридж для зберігання герметизувальна плівка джерело напруги полюс шар електроізоляційної пластмаси електричний контакт проточний канал проникна випарна мембрана накопичувач випарника батарейний блок з вакуумним перемикачем електричний полюс ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 1. Випарний пристрій для випарювання речовин, які містять активні та/або ароматизувальні сполуки, виконаний у вигляді мундштука (3) з вхідним отвором (311) для плинної речовини та вихідним отвором (312) для плинної речовини, який включає в себе: нагрівальний пристрій з виготовленим з металевої фольги або тонкого листа нагрівальним резистором (1), якому наданий вигляд подвійної спіралі (101) та/або звивистої лінії (102) з двома кінцями та розмірами поперечного перерізу сигарети або невеликої сигари, 7 UA 111495 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 причому проміжки згаданих подвійної спіралі та/або звивистої лінії нагрівального резистора (1) є порожніми, і тому дозволяють проходження потоку плинної речовини крізь них, та щонайменше одна відповідна контактна пластина (13), яка виготовлена з металевої фольги або тонкого листа, з'єднана з відповідним кінцем подвійної спіралі (101) та/або звивистої лінії (102) нагрівального резистора (1), причому контактні пластини (13), які з'єднані з відповідними протилежними кінцями подвійної спіралі (101) та/або звивистої лінії (102) згаданого нагрівального резистора (1), не перебувають у безпосередньому контакті одна з іншою, та щонайменше одну випарну мембрану (32), яка значною частиною площі контактує з нагрівальним резистором (1), є проникною для проходження потоків плинних речовин, а також є зволоженою або може бути зволоженою речовиною, яка містить активні та/або ароматизувальні сполуки, що підлягають випарюванню, при цьому нагрівальний резистор (1) та щонайменше одна випарна мембрана (32) розташовані перпендикулярно або під певним кутом до напрямку руху плинних речовин крізь згаданий мундштук (3). 2. Випарний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що мундштук (3) має форму порожнистого циліндра (31). 3. Випарний пристрій за одним із пп. 1-2, який відрізняється тим, що нагрівальний резистор (1) та контактні пластини (13) виготовлені як одна деталь із металевої фольги або тонкого листа. 4. Випарний пристрій за одним із пп. 1-3, який відрізняється тим, що нагрівальний пристрій також включає в себе щонайменше один загострений та/або споряджений загостреною крайкою відкривальний язичок (14), призначений для проколювання або прорізання картриджа (36) для зберігання. 5. Випарний пристрій за одним із пп. 1-4, який відрізняється тим, що нагрівальний резистор (1), контактні пластини (13) та факультативно відкривальний язичок(ки) (14) виготовлені як одна деталь із металевої фольги або тонкого листа. 6. Випарний пристрій за одним із пп. 1-5, який відрізняється тим, що металева фольга або тонкий лист, з якої(го) виготовлені нагрівальний резистор (1), контактні пластини (13) та/або відкривальний(і) язичок(ки) (14), складаються з чистого алюмінію, алюмінієво-марганцевого сплаву або нержавіючої сталі. 7. Випарний пристрій за одним із пп. 1-6, який відрізняється тим, що нагрівальний резистор (1) покритий ізолювальним шаром (11), за варіантом, якому віддається перевага, шаром полііміду, міканіту або силікону. 8. Випарний пристрій за одним із пп. 1-7, який відрізняється тим, що нагрівальний резистор (1) включає в себе плавкий запобіжник (12), виконаний у вигляді місцевого зменшення поперечного перерізу подвійної спіралі (101) та/або звивистої лінії (102). 9. Випарний пристрій за одним із пп. 1-8, який також включає в себе рознімач (33) для забезпечення рознімного з'єднання керованого або регульованого джерела (4) електричної напруги та його підключення електричними полюсами (41), причому контактні пластини (13), з'єднані з відповідними протилежними кінцями подвійної спіралі (101) та/або звивистої лінії (102) нагрівального резистора (1), не перебувають у безпосередньому контакті одна з іншою та виконані так, щоб їх можна було з'єднувати через рознімач (33) з електричними полюсами (41) керованого або регульованого джерела (4) електричної напруги. 10. Випарний пристрій за п. 9, який відрізняється тим, що мундштук (3) також включає в себе картридж (36) для зберігання, заповнений речовиною, яка містить активні та/або ароматизувальні сполуки, та тим, що щонайменше один загострений та/або споряджений загостреною крайкою відкривальний язичок (14), виготовлений з металевої фольги або тонкого листа, простягається спочатку своїм загостреним кінцем та/або загостреною крайкою від нагрівального резистора (1) в осьовому напрямку до рознімача (33) мундштука (3) та виконаний так, що коли мундштук (3) та джерело (4) напруги з'єднані, герметизувальна плівка (361) картриджа (36) для зберігання між згаданим нагрівальним резистором (1) та рознімачем (33) є проколотою та/або прорізаною згаданим відкривальним язичком (14). 11. Випарний пристрій за п. 9 або п. 10, який перебуває у рознімному з'єднанні з керованим або регульованим джерелом (4) електричної напруги через електричні полюси (41), який відрізняється тим, що ізоляційна плівка (2) покриває контактні пластини (13) з боку зони (331) рознімача на внутрішній поверхні порожнистого циліндра (31) мундштука (3) та тим, що поблизу згаданої зони (331) рознімача ізоляційна плівка (2) має щонайменше два розташовані на певній відстані в осьовому напрямку контактні отвори (21), причому згадані контактні отвори (21) розташовані в осьовому напрямку в одній площині, і кожний з них відкриває лише одну контактну пластину (13), тим, що полюси (41) керованого або регульованого джерела (4) електричної напруги являють собою два розташовані на певній відстані в осьовому напрямку кільця, та тим, що у з'єднаному стані мундштука (3) та джерела (4) напруги відповідний полюс 8 UA 111495 C2 5 10 (41) джерела (4) напруги з'єднаний через контактні отвори (21) з контактними пластинами (13), й через контактні пластини (13) - з відповідним кінцем подвійної спіралі (101) та/або звивистої лінії (102) нагрівального резистора (1). 12. Випарний пристрій за п. 11, який відрізняється тим, що контактні пластини (13) та/або зона (331) рознімача мають щонайменше одну встановлювальну заглибину (34) та/або встановлювальний виступ (35), причому згадані встановлювальна заглибина (34) та/або встановлювальний виступ (35) мають взаємно відповідні частини, виконані як щонайменше один встановлювальний виступ (35) та/або встановлювальна заглибина (34) на керованому або регульованому джерелі (4) електричної напруги, причому у з'єднаному стані мундштука (3) та джерела (4) напруги відповідний полюс (41) джерела (4) напруги з'єднаний з відповідними контактними пластинами (13), а через контактні пластини (13) - з відповідними кінцями подвійної спіралі (101) та/або звивистої лінії (102) нагрівального резистора (1). 9 UA 111495 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 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 10

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Permeable electrically heated foil resistor for evaporation of fluid substances from exchangeable holders with evaporating membranes

Автори англійською

Rinker, Arno, Litzenberger, Philipp

Назва патенту російською

Проницаемый электрический нагревательный резистор из фольги для испарения текучих веществ из сменных мундштуков с испарительными мембранами

Автори російською

Ринкер Арно, Литценбергер Филипп

МПК / Мітки

МПК: H05B 3/22, A24F 47/00

Мітки: електричний, проникний, мембранами, випарними, плинних, речовин, мундштуків, випарювання, нагрівальний, змінних, резистор, фольговий

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/12-111495-proniknijj-folgovijj-elektrichnijj-nagrivalnijj-rezistor-dlya-viparyuvannya-plinnikh-rechovin-zi-zminnikh-mundshtukiv-z-viparnimi-membranami.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Проникний фольговий електричний нагрівальний резистор для випарювання плинних речовин зі змінних мундштуків з випарними мембранами</a>

Подібні патенти