PL185644B1 - Sposób i urządzenie do czyszczenia zapalniczki elektrycznej oraz komora do generowania umiejscowionego i kontrolowanego żródła ciepła - Google Patents

Abstract

1 Sposób czyszczenia zapalniczki elektrycznej, która pod- grzewa tyton lub material zawierajacy tyton, zwiekszajac ta droga wydzielanie substancji smakowych odbieranych przez palacza, znamienny tym, ze wytwarza sie powierzchnie zbiorcza do stra- cania na tej powierzchni zbiorczej wydzielonych substancji sma- kowych znajdujacych sie poza zasiegiem palacza po czym pod- grzewa sie powierzchnie zbiorcza przez wymagany czas, czysz- czac ja przez odparowanie termiczne przynajmniej niektórych skroplin z powierzchni zbiorczej 12 Urzadzenie do czyszczenia zapalniczki elektrycznej po- siadajace wewnatrz, elektryczny uklad do zapalania tytoniu i/lub materialów w sklad których wchodzi tyton, wkladanych do wne- trza, w celu wydzielania substancji smakowych dla dostarczenia ich palaczowi, przy czym niektóre z tych substancji tworza skro- plmy wewnatrz zapalniczki, znamienne tym, ze zawiera element powierzchniowy (200) do zbierania skroplin z czesci uwalniaja- cych substancje smakowe nie dostarczone palaczowi, usytuowany w sasiedztwie elementu grzejnego (210, 212) podgrzewajacego element powierzchniowy (200) 80 Komora do generowania umiejscowionego i kontrolowanego zródla ciepla, znamienna tym, ze zawiera ksztalt geometryczny posiadajacy podluzna scianke z wewnetrznym spiralnym row- kiem (203), przy czym scianka posiada wewnetrzna i zewnetrzna powierzchnie, a rowek wyznacza przegrode na wewnetrznej po- wierzchni i opornosciowa sciezke elektryczna na zewnetrznej powierzchni, przez co wnetrze komory jest podgrzewane za po- moca doprowadzania elektrycznosci do tej opornosciowej sciezki PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób i urządzenia do czyszczenia zapalniczki elektrycznej i utrzymywania w sprawności elektrycznych źródeł ciepła i zapalniczek stosowanych w elektrycznych układach do palenia tytoniu lub tym podobnych układach oraz komora do generowania umiejscowionego i kontrolowanego źródła ciepła.

Niniejsze zgłoszenie jest kontynuacją amerykańskiego zgłoszenia patentowego nr 08/380,718 złożonego 30 stycznia 1995, które z kolei stanowi kontynuację zgłoszenia patentowego nr 08/118, 665, zgłoszonego 10 września 1993, obecnie amerykańskiego patentu nr 5,388,594 wydanego 14 lutego 1995, oraz do zgłoszenia patentowego o numerze seryjnym 07/943, 504, wydanego 11 września 1992, które z kolei stanowi częściową kontynuację zgłoszenia patentowego o numerze seryjnym 07/666,926, złożonego 11 marca 1991, obecnie wycofanego na rzecz kolejnego zgłoszenia o numerze seryjnym 08/012, 799, złożonego 2 lutego 1993, które obecnie jest amerykańskim patentem nr 5,249,586 wydanym 5 października 1993.

Niniejsze zgłoszenie odnosi się także do następujących amerykańskich zgłoszeń patentowych: zgłoszenia o numerze seryjnym 08/365,952, złożonego 29 grudnia 1994, zatytułowanego „Stopy na bazie żelaza zawierające aluminium wykorzystywane jako oporowe elementy grzejne” (dokument prawny nr PM 1767), do zgłoszenia o numerze seryjnym 08/425,166, złożonego 20 kwietnia 1995, zatytułowanego „Papieros dla elektrycznego układu palenia tytoniu” (dokument prawny nr PM 1759A), do zgłoszenia o numerze seryjnym 08/425,837, zło185 644 żonego 20 kwietnia 1995 zatytułowanego „Papieros dla elektrycznego układu palenia tytoniu” (dokument prawny nr PM 1759B), o numerze seryjnym 08/426, 165, złożonego 20 kwietnia 1995, zatytułowanego „Ogrzewacz do zastosowania w elektrycznym układzie palenia tytoniu” (dokument prawny nr PM 1768), do zgłoszenia o numerze seryjnym 08/426,006, złożonego 20 kwietnia 1995, zatytułowanego „Stopy glinków żelaza wykorzystywane jako oporowe elementy grzejne” (dokument prawny nr 1769), oraz do zgłoszenia o numerze seryjnym 08/483,363, złożonego 7 lipca 1995, zatytułowanego „Układ do zabezpieczania i wyjmowania papierosa z elektrycznej zapalniczki” (dokument prawny nr PM1778); oraz do amerykańskiego patentu nr 5,408,574, wydanego 18 kwietnia 1995, który stanowi częściową kontynuację amerykańskiego patentu nr 5,224,498, wydanego 6 lipca 1993, który stanowi częściową kontynuację amerykańskiego patentu nr 5,093,894, wydanego 3 marca 1992.

Wszystkie wymienione patenty i zgłoszenia patentowe, na które zgłaszający powołuje się lub do których odnosi, są wykorzystywane w niniejszym zgłoszeniu na zasadzie odniesienia.

Dotychczas znane zapalane papierosy dostarczają użytkownikowi zapach i smak, które pochodzą ze spalania tytoniu. Masa spalanego materiału, głównie tytoniu, jest utleniana pod wpływem zastosowanego ciepła o typowych temperaturach spalania wynoszących w przypadku tradycyjnego papierosa powyżej 800°C podczas wciągania dymu.

Ciepło jest pochłaniane przez sąsiadującą masę tytoniową poprzez zasysanie od strony końca ustnikowego. Podczas tego ogrzewania, ma miejsce niezupełne utlenianie materiału palnego, które powoduje powstanie rozmaitych produktów destylacji i rozkładu termicznego. Gdy produkty te są wyciągane przez korpus urządzenia do palenia tytoniu w kierunku ust użytkownika, zostająone schłodzone i skroplone tworząc aerozol, który nadaje smak i zapach odczuwany przez konsumenta przy paleniu.

Tradycyjne zapalane papierosy posiadają rozmaite dostrzeżone wady. Wśród nich znajduje się wytwarzanie frakcji bocznej dymu podczas tlenia się papierosa pomiędzy wciągnięciami dymu, co może być niepożądane dla niektórych niepalących. Ponadto, po zapaleniu, muszą one zostać całkowicie zużyte lub wyrzucone. Ponowne zapalenie tradycyjnego papierosa jest możliwe, ale nie stanowi atrakcyjnej oferty dla spostrzegawczego palacza z przyczyn subiektywnych (smak, zapach, aromat).

Uprzednie rozwiązania alternatywne dla bardziej tradycyjnych zapalanych papierosów przewidują papierosy, w których sam palny materiał nie dostarcza bezpośrednio składników smakowych do aerozolu wdychanego przez palącego. W tych zapalanych papierosach, palny element grzejny, zazwyczaj typu węglowego, jest spalany, w celu ogrzania powietrza, które jest wyciągane wokół elementu grzejnego oraz przez strefę, która zawiera elementy aktywujące ciepło, które uwalniają aerozol dostarczający zapachu i smaku. Chociaż zapalane papierosy tego typu wytwarzają nieznaczną ilość lub nie wytwarzają wcale frakcji bocznej dymu, nadal generują produkty spalania, oraz nie są przystosowane do ponownego użycia w tradycyjnym sensie, gdy po zapaleniu zostaną wygaszone.

Zarówno w przypadku wyżej opisanych bardziej tradycyjnych zapalanych papierosów, jak i zapalanych papierosów podgrzewanych za pomocą węglowego elementu, spalanie odbywa się podczas palenia papierosa. Proces ten powoduje naturalnie powstawanie wielu produktów ubocznych, gdy spalany materiał rozkłada się i reaguje z otaczającym powietrzem.

Zostało wysuniętych kilka propozycji, które w znaczący sposób redukują niepożądaną frakcję boczną dymu, umożliwiając jednocześnie palącemu przerwanie palenia artykułu tytoniowego na pożądany okres czasu, a następnie ponowne rozpoczęcie palenia. Amerykańskie patenty nr 5,093,894; 5,225,498, 5,060,671 oraz 5,095,921 opisują różne oporowe elementy grzejne oraz systemy generujące substancje smakowe, które w znacznym stopniu redukują frakcję boczną dymu, umożliwiając jednocześnie przerwanie palenia w wybranym momencie i ponowne jego rozpoczęcie.

Ameiykański patent nr 5,388,594, wydany 14 lutego 1995, zatytułowany „Elektryczny układ palenia tytoniu przeznaczony do dostarczania substancji smakowych oraz sposób ich wytwarzania”; amerykański patent nr 5,499,636, wydany 19 marca 1996, zatytułowany „Papieros dla elektrycznego układu palenia tytoniu”; amerykańskie zgłoszenie patentowe o numerze seryjnym 08/380,718, złożone 30 stycznia 1995, zatytułowane „Elektryczny system palenia tytoniu prze

185 644 znaczony do dostarczania substancji smakowych oraz sposób ich wytwarzania” (dokument prawny nr PM 1697 CON/DIV1); oraz amerykańskie zgłoszenie patentowe o numerze seryjnym 08/426,165, złożone 20 kwietnia 1995, zatytułowane „Ogrzewacz do zastosowania w elektrycznym układzie palenia tytoniu” (dokument prawny nr PM 1768) opisują elektryczny układ palenia tytoniu zawierający nowatorskie zasilane elektrycznie zapalniczki oraz papierosy, które są przystosowane do współpracy ze wspomnianymi zapalniczkami, a każdy ze wspomnianych dokumentów jest wykorzystywany w niniejszym opisie w charakterze odniesienia.

Korzystny przykład wykonania zapalniczki z patentu nr 5,388,594 przewiduje liczne metalowe ogrzewacze rozmieszczone w takim układzie, aby przyjmować w suwliwy sposób część pręta węglowego papierosa. Jedną z licznych korzyści takich układów palenia tytoniu jest możliwość ponownego użycia zapalniczki dla wielu papierosów.

Gdy wspomniane nowe papierosy zostaną ogrzane poprzez zapalenie ogrzewaczy, generowany jest aerozol wdychany przez palącego. Pewna część wytwarzanego aerozolu nie zostaje dostarczona do palącego i może mieć tendencję do skraplania się i tworzenia skroplin na względnie chłodniejszych poszczególnych ogrzewaczach, uchwytach grzejnych, złączach elektrycznych, elektronicznych elementach oraz innych elementach i strukturach składowych umieszczonych wewnątrz wnęki przyjmującej papieros i/lub narażonych na zetknięcie z generowanym aerozolem. Dodatkowo, części papierosa, zwłaszcza części, które zostały ogrzane, a zatem zostały termicznie osłabione, mogą przywierać do powierzchni, zwłaszcza do poszczególnych ogrzewaczy, po usunięciu papierosa z powodu małego luzu dopasowania.

Skropliny i/lub pozostałości papierosa, zwłaszcza jeśli zostanie dopuszczone ich nagromadzenie, mogą zmieniać smak kolejnych papierosów, mogą blokować niezbędne kanały przepływu powietrza, zwłaszcza kanały łączące z wszelkimi czujnikami spadku ciśnienia wykrywającymi wciągnięcia dymu i/lub z otaczającym powietrzem, mogą powodować uszkodzenia wrażliwych elektronicznych i elektrycznych elementów składowych, oraz mogą powodować powstawanie wypukłości, przeszkód i tym podobnych nierówności, które mogą wpływać niekorzystnie na wprowadzanie, rejestrowanie i wysuwanie, papierosów względem uchwytu grzejnego.

Chociaż nie jest zamierzeniem zgłaszającego ograniczenie się do teorii, uważa się, że skraplanie stanowi efekt ścieżki przepływu i gradientu ciśnienia otaczającego powietrza wciąganego przez papieros oraz rozwiązania przepływu prądu zestawów grzejnych. Ogrzewanie tytoniu papierosowego wytwarza aerozole, które następnie są schładzane, co powoduje ich skraplanie na powierzchniach chłodniejszych elementów składowych.

Amerykański patent nr 5,388,594, wydany 14 lutego 1995, zatytułowany „Elektryczny układ palenia tytoniu przeznaczony do doprowadzania substancji smakowych oraz sposób ich wytwarzania”, oraz amerykańskie zgłoszenie patentowe o numerze seryjnym 08/380,718, złożone 30 stycznia 1995 zatytułowane „Elektryczny układ palenia tytoniu przeznaczony do doprowadzania substancji smakowych oraz sposób ich wytwarzania”, których zawartość jest wykorzystywana w całości w niniejszym opisie w charakterze odniesienia, opisują tuleję grzejną która otacza cylindryczny zestaw grzejny i jest wystawiana na działanie resztek aerozolów, chroniąc tuleję kanału zewnętrznego powietrza.

Jak opisano, wspomniana tuleja grzejna jest usuwana po pewnym okresie, na przykład 30-60 papierosach, i zastępowana nową tuleją grzejną co jest czasochłonne i/lub stanowi niewygodną operację dla użytkownika. Ponadto, takie usuwanie zużytej tulei i montowanie nowej może powodować potencjalne uszkodzenia zestawu grzejnego papierosa, który może być delikatny.

Dodatkowo, pożądane jest połączenie wszelkich operacji oczyszczania elektiycznej zapalniczki z innymi standardowymi operacjami związanymi z utrzymywaniem ich w sprawności, jak na przykład wymiana baterii. Na przykład, może być pożądane wykonywanie oczyszczenia i wymiany tego samego dnią a korzystnie zasadniczo jednocześnie. Ponadto, może być pożądane zawiadomienie użytkownika o potrzebie tych działań i/lub ustanowienie ich czynnościami wstępnymi przed użyciem zapalniczki.

Ponadto, pożądane jest wykluczenie wszelkich produktów ubocznych oczyszczania z przyczyn estetycznych.

185 644

Sposób czyszczenia zapalniczki elektrycznej, która podgrzewa tytoń lub materiał zawierający tytoń, zwiększając tą drogą wydzielanie substancji smakowych odbieranych przez palacza, według wynalazku charakteryzuje się tym, że wytwarza się powierzchnię zbiorczą do strącania na tej powierzchni zbiorczej wydzielonych substancji smakowych znajdujących się pozą zasięgiem palacza po czym podgrzewa się powierzchnię zbiorczą przez wymagany czas, czyszcząc ją przez odparowanie termiczne przynajmniej niektórych skroplin z powierzchni zbiorczej.

Tytoń lub materiał zawierający tytoń podgrzewa się, po wcześniej określonej ilości nieciągłych podgrzewań tego materiału.

Po zabrudzeniu powierzchni zbiorczej alarmuje się palacza, że nadszedł czas czyszczenia.

Przed całkowitym zabrudzeniem powierzchni zbiorczej alarmuje się palacza wcześniej o wymaganym czasie czyszczenia.

Ponadto sposób charakteryzuje się tym, że podczas zabiegu podgrzewania powierzchni zbiorczej zabezpiecza się przed podgrzewaniem tytoniu.

Podgrzewa się powierzchnię zbiorczą do odpowiednio wysokiej temperatury powodując przenoszenia ciepła do innych źródeł zapalniczki, w której przynajmniej niektóre skropliny na innych powierzchniach zapalniczki są termicznie uwalniane, przez co następuje oczyszczenie innych powierzchni zapalniczki.

Ponadto moduluje się dostarczanie energii elektrycznej, doprowadzając ją do każdego z licznych grzejników, po kolei.

Moduluje się doprowadzenie energii elektrycznej, do każdego z licznych grzejników doprowadzając ją od około 20 do około 200 razy na sekundę.

Ponadto doprowadza się energię elektryczną do co najmniej jednego elektrycznego akumulatora, zapalniczki elektrycznej.

Doprowadza się energię elektryczną do co najmniej jednego elektrycznego akumulatora, jest jednocześnie z podgrzewaniem tulejki.

Redukuje się do minimum ulatnianie się z zapalniczki elektrycznej skroplin termicznie odparowywanych z powierzchni.

Urządzenie do czyszczenia zapalniczki elektrycznej posiadające we wewnątrz, elektryczny układ do zapalania tytoniu i/lub materiałów w skład których wchodzi tytoń, wkładanych do wnętrza, w celu wydzielania substancji smakowych dla dostarczenia ich palaczowi, przy czym niektóre z tych substancji tworzą skropliny wewnątrz zapalniczki, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera element powierzchniowy do zbierania skroplin z części uwalniających substancje smakowe nie dostarczone palaczowi, usytuowany w sąsiedztwie elementu grzejnego podgrzewającego element powierzchniowy.

Element powierzchniowy zawiera cylindryczną wewnętrzną powierzchnię.

Element powierzchniowy zawiera tulejkę.

Tulejka jest kształtowana plastycznie.

Powierzchnia jest ceramiczna, ze spieku ceramiczno-metalowego, albo metalowa.

Element grzejny jest zwinięty w spiralę w pobliżu powierzchni tulejki.

Element grzejny jest uformowany na tulejce lub wewnątrz tulejki we wzór wężykowaty.

Zapalniczka ma przynajmniej jedną łopatkę grzejną wewnętrznie umieszczoną względem elementu powierzchniowego, a pomiędzy elementem powierzchniowym i łopatką grzejną znajduje się szczelina od 0,254 do 3,048 mm.

Zapalniczka posiada wewnętrzne części i zespół obwodów elektrycznych, a element powierzchniowy stanowi barierę aerozolową pomiędzy tytoniem, lub materiałem zawierającym tytoń, oraz wewnętrznymi częściami i zespołem obwodów elektrycznych.

Element grzejny zawiera oporowy element grzejny posiadający pierwszą końcówkę podłączoną do źródła energii elektrycznej oraz drugą końcówkę podłączoną do tego samego źródła energii elektrycznej.

Element powierzchniowy jest pokryty materiałem izolacyjnym, a element grzejny jest materiałem posiadającym oporność elektryczną ułożonym na izolatorze.

Element powierzchniowy jest przewodnikiem elektrycznym i tworzy obwód z opornościowym elektrycznie elementem grzejnym.

185 644

Ponadto zawiera dodatkowy izolator, który jest umieszczony na elemencie grzejnym.

Element grzejny zawiera podgrzewaną indukcyjnie tulejkę.

Podgrzewana indukcyjnie tulejka posiada cewkę wzbudnicy.

Cewka wzbudnicy jest umieszczona w zapalniczce.

Cewka wzbudnicy jest umieszczona na zewnątrz zapalniczki.

Element grzejny jest ruchomym elementem grzejnym, który jest wkładany do wnętrza zapalniczki podczas cyklu czyszczenia.

Element grzejny składa się z co najmniej jednej łopatki grzejnej normalnie używanej do podgrzewania tytoniu lub materiału zawierającego tytoń.

Ponadto zawiera reflektor odbijający ciepło promieniowane przez podgrzewany element powierzchniowy z powrotem na element powierzchniowy.

Urządzenie według wynalazku zawiera ponadto wskaźnik, który wskazuje kiedy element powierzchniowy wymaga, czyszczenia.

Wskaźnik zawiera zespół do uaktywniania wskaźnika po wcześniej określonej ilości podgrzewań tytoniu.

Wskaźnik jest wyświetlaczem ikonowym.

Ponadto urządzenie zawiera układ kontrolujący do kontrolowania ilości podgrzewań elementu grzejnego by zapewnić termiczne uwalnianie skroplin, w którym wskaźnik jest sprzężony z układem kontrolującym lub grzejnikiem i nie dopuszcza do podgrzewania tytoniu, jeśli element powierzchniowy wymaga oczyszczenia.

Ponadto urządzenie zawiera układ kontrolujący do kontrolowania ilości podgrzewań elementu grzejnego by zapewnić termiczne uwalnianie skroplin, dalej zawiera czujnik, który wykrywa tytoń i/lub materiał zawierający tytoń wprowadzony do zapalniczki elektrycznej, przy czym czujnik współpracuje sprzężony z układem kontrolującym lub grzejnikiem i nie dopuszcza do czyszczenia elementu powierzchniowego, jeżeli tytoń jest obecny w zapalniczce elektrycznej.

Urządzenie zawiera ponadto przyrząd powstrzymujący do termicznego uwalniania skroplin, który redukuje ilość wycieku.

Przyrząd powstrzymujący zawiera elektrostatyczne urządzenie wytrącające, wkładane do wnętrza zapalniczki, do zbierania skroplin termicznie uwalnianych z elementu powierzchniowego.

Przyrząd powstrzymujący jest uformowany w kształcie papierosa i jest wkładany do zapalniczki.

Przyrząd powstrzymujący zawiera katalizator do rozkładu katalicznego termicznie uwalnianych skroplin oraz kanał do kierowania termicznie uwalnianych skroplin do katalizatora.

Katalizator jest umieszczony na porowatym podparciu.

Porowate podparcie posiada porowatość od około 75% do około 95%.

Porowate podparcie zawiera kordieryt.

Porowate podparcie jest wykonane z materiału wybranego ż grupy materiałów zawierających piankę ceramiczną ceramikę o strukturze plastra miodu, cienkodrutową siatkę metalową albo wełnę kwarcową.

Katalizator zawiera platynę.

W innym wykonaniu katalizator jest pochodną kwasu chloroplatynowego.

Urządzenie ponadto zawiera grzejnik do wstępnego podgrzewania katalizatora.

Przyrząd powstrzymujący zawiera katalizator i źródło światła ultrafioletowego.

Źródło światła ultrafioletowego jest zabudowane w powłoce szklanej z porowatym membranowym katalizatorem tytanowym.

Membrana zawiera ładunek elektrostatyczny.

Ponadto urządzenie zawiera przyrząd chłodzący do obniżania temperatury termicznie uwalnianych skroplin

Przyrząd chłodzący jest wymiennikiem ciepła.

Przyrząd powstrzymujący zawiera filtr i kanał do kierowania termicznie uwalnianych skroplin do filtra.

Filtr zawiera węgiel drzewny aktywny.

185 644

Filtr zawiera statycznie naładowany czynnik.

Katalizator jest usuwalny, albo nadający się do ponownych użyć.

Urządzenie ponadto zawiera wentylator.

Wentylator ma wydajność przepływu powietrza od około 300 cm³/min do około 1200 cm³/min.

Tulejka jest wykonana z powierzchnią zewnętrzną która ma na sobie zewnętrzny spiralny rowek zawierający element grzejny, zwinięty spiralnie w zewnętrznym spiralnym rowku.

Tulejka jest wykonana z powierzchnią wewnętrzną która ma na sobie wewnętrzny spiralny rowek odpowiadający zewnętrznemu spiralnemu rowkowi, do kierowania pojawiającego się powietrza, obwodowe dookoła tytoniu.

Element powierzchniowy zawiera cylindryczną tulejkę, posiadającą wewnętrzną powierzchnię zawierającą materiały oddzielone od podgrzewanego tytoniu i/lub tytoniu przez szczelinę, przy czym zewnętrzna powierzchnia kieruje wciągane powietrze wzdłuż zewnętrznej powierzchni, przy czym wewnętrzna powierzchnia kieruje powietrze wzdłuż wewnętrznej powierzchni, a ponadto zawiera dystrybutor do zasadniczo równomiernego rozpraszania wciąganego powietrza wzdłuż wewnętrznej powierzchni tulejki cylindrycznej.

Dystrybutor zawiera pierścieniowy człon rozmieszczony na zewnętrznej powierzchni tulejki cylindrycznej i określający wzór dystrybutora powietrza.

Element powierzchniowy wyznacza cylindryczną wewnętrzną powierzchnię, elektryczna zapalniczka zawiera przez liczne elementy do podgrzewania tytoniu, które tworzą cylindryczny układ przyjmujący papierosy, a cylindryczna wewnętrzna powierzchnia jest usytuowana w stronę czoła cylindrycznego układu przyjmującego papierosy utworzonego przez wymienione liczne elementy grzejne.

Elementy grzejne składają się z licznych podgrzewających tytoń elementów, a urządzenie ponadto zawiera źródło energii elektrycznej podłączone do licznych elementów grzejnych, oraz układ kontrolny do kontrolowania ilości podgrzewań wykonywanych przez elementy grzejne dla zapewnienia termicznego uwalniania skroplin, przy czym układ kontrolny zawiera modulator czasu trwania impulsu służący do dostarczania określonych z góry ilości energii elektrycznej do każdego z licznych elementów podgrzewających tytoń po kolei.

Modulator czasu trwania impulsu moduluje dostarczanie ilości energii elektrycznej do licznych elementów grzejnych przy czym energia elektryczna jest dostarczana do każdego z elementów grzejnych w przybliżeniu od około 20 do około 200 razy na sekundę.

Zapalniczka ponadto zawiera akumulator nadający się do ładowania elektrycznego, przy czym urządzenie zawiera element doprowadzający energię elektryczną do ładowania akumulatora zapalniczki elektrycznej i regulator ładowania do sterowania dopływem energii elektrycznej do ładowanego akumulatora zapalniczki elektrycznej.

Regulator zawiera układ generujący sygnał informujący o całkowicie naładowanym akumulatorze i przesyłający sygnał do układu kontrolnego, do elementów podgrzewających tytoń lub materiał zawierający tytoń.

Urządzenie zawiera jednostkę podstawową oraz zapalniczkę do trzymania w ręku; przy czym jednostka podstawowa jest utworzona z co najmniej jednym gniazdem do ładowania akumulatora, przystosowanym do kontaktu elektrycznego, ponadto jednostka podstawowa kieszeń do ręcznej zapalniczki.

Zapalniczka znajduje się w elektrycznym kontakcie w jednostce podstawowej.

Urządzenie zawiera jedno gniazdo do ładowania akumulatora.

W innym wykonaniu urządzenie zawiera dwa gniazda do ładowania akumulatora.

Element grzejny jest utworzony z glinku żelaza.

W innym wykonaniu element grzejny jest utworzony z glinku niklu.

Ponadto urządzenie zawiera pośrednią powierzchnię odbijającą która częściowo otacza element powierzchniowy i odbija ciepło z powrotem na element powierzchniowy.

Pośrednia powierzchnia odbijająca mą odbijające pokrycie metaliczne, lub powłokę metaliczną wykonane z aluminium lub złota.

Tulejka jest wykonana z metalu i jest pokryta warstwą ceramiczną.

185 644

Urządzenie do czyszczenia zapalniczki elektrycznej, posiadające wewnątrz elektryczny układ do zapalenia tytoniu i/lub materiałów w skład których wchodzi tytoń, wkładanych do wewnątrz, w celu wydzielania substancji smakowych dla dostarczenia ich palaczowi, przy czym niektóre z tych substancji tworzą skropliny, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera, jednostkę podstawową która jest podłączona do źródła energii elektrycznej, transformator umieszczony wewnątrz jednostki podstawowej do przekształcania prądu zmiennego na prąd stały, gniazdo w jednostce podstawowej do wkładania zapalniczki zawierającej akumulator, przy czym gniazdo jest elektrycznie połączone z transformatorem, grzejnik w termicznej bliskości względem skroplin, zespół elektrycznych obwodów kontrolnych do kontrolowania ładowania i oczyszczania zapalniczki, zespół obwodów kontrolnych na prąd stały z transformatora do ładowania akumulatora i termicznego uwalniania skroplin z zapalniczki przez uaktywnianie grzejnika; oraz szczelinę wylotową do wydalania skroplin uwolnionych podczas czyszczenia zapalniczki.

Grzejnik zawiera element grzejny umieszczony na powierzchni tulejki skroplin.

Grzejnik zawiera liczne elementy grzejne w tulejce skroplin, przy czym elementy grzejne są ukształtowane do podgrzewania tytoniu podczas normalnego używania zapalniczki jako układu do palenia.

Komora do generowania umiejscowionego i kontrolowanego źródła ciepła, według wynalazku charakteryzuje się tym, źe zawiera kształt geometryczny posiadający podłużną ściankę z wewnętrznym spiralnym rowkiem, przy czym ścianka posiada wewnętrzną i zewnętrzną powierzchnię, a rowek wyznacza przegrodę na wewnętrznej powierzchni i opornościową ścieżkę elektryczną na zewnętrznej powierzchni, przez co wnętrze komory jest podgrzewane za pomocą doprowadzania elektryczności do tej opornościowej ścieżki.

Podłużna ścianka jest tulejką przy czym tulejka jest zewnętrznie pokryta ceramiką a ceramika jest ułożona na elemencie opornościowym.

Przykłady wykonania niniejszego wynalazku dostarczają sposoby i urządzenia do wykorzystywania, czyszczenia i utrzymywania w sprawności ogrzewaczy i elektrycznych zapalniczek stosowanych w układach palenia tytoniu.

Korzystny przykład wykonania niniejszego wynalazku zapewnia przekazywanie informacji, źe konieczne jest oczyszczenie ogrzewacza lub zapalniczki.

Korzystne przykłady wykonania niniejszego wynalazku dostarczają techniki ogrzewania oraz elementy grzejne dla sposobów i urządzeń do wykorzystywania, czyszczenia i utrzymywania w sprawności zapalniczek elektrycznych. Takie techniki posiadają taką korzyść, że prowadzą do skutecznego oczyszczenia elementów grzejnych i zapalniczki bez uszkadzania wrażliwych elementów składowych przez nadmierne ciepło lub wycieki.

Przykłady wykonania niniejszego wynalazku korzystnie dostarczają sposoby i urządzenia do czyszczenia elektrycznych zapalniczek, które są stosunkowo proste do zastosowania przez użytkownika.

Przykłady wykonania niniejszego wynalazku korzystnie mogą być łączone i/lub wykonywane jednocześnie z innymi standardowymi operacjami związanymi z utrzymywaniem ich w sprawności, na przykład ponownym ładowaniem baterii elektrycznych zapalniczki.

Korzystnie oznaczany jest stan operacji czyszczenia elektrycznej zapalniczki.

Korzystnie sposób i urządzenie do oczyszczania elektrycznych zapalniczek mogą być użyte ponownie przez cały okres trwałości elektrycznej zapalniczki.

Korzystnie zapewniona jest pożądana ścieżka przepływu powietrza wewnątrz elektrycznej zapalniczki, gdy jest ona stosowana.

Korzystnie, sposób i urządzenie do oczyszczania elektrycznych zapalmczek, których dotyczy niniejszy wynalazek, są korzystnie zasilane energią zapalniczki elektrycznej.

Korzystnie ujście uwolnionych skroplin jest redukowane za pomocą sposobów takich, jak filtrowanie, wychwycenie i rozkład przez promieniowanie ultrafioletowe i katalizę.

Korzystne przykłady wykonania niniejszego wynalazku mogą dostarczać przeznaczony zasadniczo do wszelkich celów rurowy mikroskopijny ogrzewacz do zastosowania, gdy wymagane jest kontrolowane ogrzewanie na ograniczonej powierzchni, jak przy czyszczeniu zapalniczki.

185 644

Korzystnie przykład wykonania niniejszego wynalazku nie wymaga dodatkowego elementu grzejnego dla zapalniczki elektrycznej.

Przykłady wykonania według niniejszego wynalazku mogą być proste i bezpośrednie.

Ponadto, opisany tu zestaw grzejny może mieć zastosowanie w zestawach mikroogrzewaczych, gdzie może być stosowane źródło ciepła o kontrolowanym dokładnym położeniu.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia częściowo odsłonięty widok perspektywiczny zapalniczki elektrycznej wykorzystującej sposób i urządzenie według niniejszego wynalazku do jej oczyszczania ze zgromadzonych skroplin, fig. 2 - przekrój poprzeczny wzdłuż osi papierosa stosowanego w połączeniu z zapalniczką elektryczną z fig. 1, fig. 3 przekrój wzdłużny uchwytu ogrzewacza otoczonego przez tuleję i związany z nimi element grzejny, fig. 4 - widok izometryczny tulei i związanego z nią elementu grzejnego stanowiącego pojedynczą spiralę, fig. 5 - widok izometryczny pokrytej tulei, fig. 6 - przekrój tulejowego elementu wykorzystującego warstwową tuleję przewodzącą prąd elektryczny, izolator elektryczny oraz oporowy element grzejny, fig. 7 - widok izometryczny tulei i wzoru związanego z nią elementu grzejnego, fig. 8A - widok od przodu tulei i związanego z nią elementu grzejnego posiadają podwójną spiralę; fig. 8B widok z boku tulei z fig. 8A, fig. 9A - przekrój uchwytu ogrzewacza otoczonego przez tuleję zbierającą skropliny oraz tuleję odbijającą, fig. 9B - widok od końca ramienia tulei posiadającej szczeliny powietrzne umieszczone zgodnie z pierwszym przykładem wykonania niniejszego wynalazku, fig. 9C - widok od końca ramienia tulei posiadającej szczeliny powietrzne umieszczone zgodnie z drugim przykładem wykonania niniejszego wynalazku, fig. 9D - widok od końca ramienia tulei posiadającej szczeliny powietrzne umieszczone zgodnie z trzecim przykładem wykonania niniejszego wynalazku, fig. 9E -widok od końca ramienia tulei posiadającej szczeliny powietrzne umieszczone zgodnie z czwartym przykładem wykonania niniejszego wynalazku, fig. 10 - schemat cyklu oczyszczania wykorzystującego tuleję oraz elementy grzejne, fig. 11 - schemat cyklu oczyszczania wykorzystującego tuleję i specjalny tulejowy element grzejny, fig. 12A - widok z góry fig. 12B - widok z boku ładowarki z fig. 12A, fig. 12C - widok od przodu ładowarki, fig. 12D - widok perspektywiczny ładowarki/jednostki, fig. 13 - widok izometryczny elektrostatycznego elementu wytrącającego, który jest wprowadzany do elektrycznej zapalniczki, fig. 14 - widok z boku zapalniczki zawierającej wyświetlacz ikonowy, fig. 15 - odsłonięty widok z boku ładowarki posiadającej układ kontrolujący do minimalizowania odprowadzania uwolnionych skroplin z elektrycznej zapalniczki, fig. 16 - widok z boku tulei i cewki indukcyjnej do ogrzewania tulei, a fig. 17 - widok perspektywiczny korzystnej jednostki podstawy dla niniejszego wynalazku.

Ponieważ układ do palenia tytoniu zasadniczo wymaga kilku układów roboczych, dla większej przejrzystości niniejszy opis został podzielony na rozdziały, co ma na celu ułatwienie zrozumienia idei niniejszego wynalazku, a które to rozdziały powinny być traktowane jedynie jako układ organizujący niniejszy opis.

Układ do palenia tytoniu

Układ do palenia 21 według niniejszego wynalazku został zasadniczo pokazany na fig. 1 i 2 według niniejszego wynalazku. Niniejszy wynalazek zostanie opisany bardziej szczegółowo w odniesieniu do fig. 3-15.

Układ do palenia 21 zawiera cylindryczny papieros 23 oraz ręczną zapalniczkę wielokrotnego użytku 25. Papieros 23 jest przystosowany do wsuwania go i wysuwania z otworu 27 w przednim końcu 29 zapalniczki 25. Układ do palenia 21 jest używany w ten sam sposób, jak tradycyjny papieros. Papieros 23 jest usuwany po jednym lub więcej cyklach wciągania dymu. Zapalniczka 25 jest korzystnie usuwana po większej liczbie cykli wciągania dymu niż papieros 23.

Zapalniczka _r

Zapalniczka 25 zawiera osłonę 31 i posiada części przednią i tylną 33 i 35. Źródło mocy 37 do dostarczania energii do elementów grzejnych przeznaczonych do ogrzewania papierosa 23 jest korzystnie umieszczone w tylnej części 35 zapalniczki 25. Część tylna 35 jest korzystnie przystosowana do łatwego jej otwierania i zamykania, na przykład jest wyposażona w śrubki lub elementy zatrzaskowego dopasowania, w celu ułatwienia wymiany źródła mocy 37. Przednia część 33

185 644 korzystnie osłania elementy grzejne oraz zespół obwodów elektrycznych elektrycznie połączony ze źródłem mocy 37 w części tylnej 35.

Osłona 31 jest korzystnie przystosowana do łatwego uchwycenia w dłoni przez palącego oraz, zgodnie z korzystnym przykładem wykonania, posiada całkowite wymiary wynoszące w przybliżeniu 10.7 cm na 3.8 cm na 1.5 cm.

Źródło mocy 37 ma takie wymiary, aby zapewniać moc wystarczającą dla elementów grzejnych, które ogrzewają papieros 23. Źródło mocy 37 korzystnie może być wymieniane i ponownie ładowane, oraz może stanowić urządzenie takie, jak kondensator, lub bardziej korzystnie, bateria. Zgodnie z korzystnym przykładem wykonania, źródło mocy może stanowić wymienialna, ładowana bateria taka, jak cztery ogniwa kadmowo-niklowe akumulatora połączone w szereg o całkowitym nie naładowanym napięciu wynoszącym w przybliżeniu 4.8 do 5.6 woltów.

Jednakże właściwości źródła mocy 37 są dobierane ze względu na właściwości innych elementów składowych w układzie do palenia 21, zwłaszcza właściwości elementów grzejnych.

Elementy grzejne zapalniczki

Zasadniczo cylindryczny uchwyt grzejny 39 do ogrzewania papierosa 23 oraz, korzystnie, do utrzymywania papierosa w miejscu względem zapalniczki 25, oraz kontrolny zespół obwodów elektrycznych 41 przeznaczony do doprowadzania założonej ilości energii ze źródła mocy 37 do elementów grzejnych papierosa 120 uchwytu grzejnego 39 są korzystnie umieszczone w przedniej części 33 zapalniczki. Jak to opisano bardziej szczegółowo poniżej, zasadniczo okrągłe gniazdo końcowe 110 jest mocowane, na przykład przyspawane, w taki sposób, aby zostało umieszczone we wnętrzu uchwytu grzejnego papierosa 39, na przykład jest przytwierdzane do rozporki 49, jak to pokazano na fig. 3.

Zgodnie z korzystnym przykładem wykonania, uchwyt grzejny 39 zawiera liczne promieniowo rozmieszczone łopatki grzejne 120 podparte tak, aby rozciągały się od gniazda, co widać na fig. 3 oraz jest opisane bardziej szczegółowo poniżej, które są oddzielnie zasilane przez źródło mocy 37 pod kontrolą zespołu obwodów elektrycznych 41, w celu ogrzania pewnej liczby, na przykład ośmiu, obszarów wokół obrzeży wprowadzonego papierosa 23. Osiem łopatek grzejnych 120 powinno zapewniać osiem wciągnięć dymu, jak w tradycyjnym papierosie, przy czym osiem elementów grzejnych papierosa służy także do elektrycznej kontroli urządzeń dwuczłonowych. Pożądana liczna wciągnięć dymu, które mogą być generowane to na przykład liczba w przedziale od 5 do 16, a korzystnie 6 do 10, lub najbardziej korzystnie około 8 na wprowadzony papieros.

Elementy grzejne 120 mogą być jakimikolwiek odpowiednimi elementami grzejnymi do ogrzewania tytoniu w celu wytworzenia tytoniowych substancji smakowych. Na przykład, układ grzejny mogą stanowić jakiekolwiek układy ogrzewania oporowego lub indukcyjnego.

Kontrolny zespół obwodów elektrycznych ogrzewacza

Kontrolny zespół obwodów elektrycznych ogrzewacza 41 jest korzystnie zasilany energią przez czujnik wykrywający wciągnięcia dymu 45, co pokazano na fig. 1, który wykrywa spadki ciśnienia, które pojawiają się, gdy użytkownik zaciągnie się papierosem 23 i z kolei uaktywnia odpowiedni element grzejny papierosa lub łopatki grzejne 120, w efekcie zmiany ciśnienia, gdy użytkownik zaciągnie się papierosem 23. Czujnik wykrywający wciągnięcie dymu 45 jest korzystnie umieszczony w przedniej części 33 zapalniczki 25 ijest połączony z przestrzenią wewnątrz uchwytu grzejnego papierosa 39 oraz przy papierosie 23 przez kanał rozciągający się w rozpórce i podstawie uchwytu grzejnego papierosa oraz, jeśli jest to pożądane, rurkę czujnika wykrywającego wciągnięcie dymu (nie pokazaną).

Czujnik wykrywający wciągnięcie dymu 45 odpowiedni do zastosowania w układzie do palenia 21 jest znany ze stanu techniki.

Wskaźnik 51 jest korzystnie przewidziany na zewnątrz zapalniczki 25, korzystnie na przedniej części 33, w celu oznaczania liczby wciągnięć dymu pozostających dla papierosa 23 wprowadzonego do zapalniczki. Wskaźnik 51 korzystnie stanowi siedmioodcinkowy wyświetlacz ciekłokrystaliczny. Zgodnie z jednym z przykładów wykonania, wskaźnik 51 wyświetla cyfrę „8”, dla ośmiu wciągnięć dymu, gdy wiązka światła emitowana przez czujnik

185 644 świetlny 53, który widać na fig. 1, zostanie odbita od przodu nowo wprowadzonego papierosa 23 i wykryta przez czujnik świetlny. Inne przykłady wykonania wskaźnika 51 są opisane poniżej.

Czujnik świetlny 53 jest korzystnie zamontowany w otworze w rozpórce i podstawie uchwytu grzejnego papierosa 39. Czujnik świetlny 53 dostarcza sygnał do zespołu obwodów elektrycznych 41, który z kolei dostarcza sygnał do wskaźnika 51. Na przykład, wyświetlenie cyfiy „8” na wskaźniku 51 wykazuje, że korzystnie dostępne jest osiem wciągnięć dymu na każdy papieros 23, to znaczy nie zostały jeszcze uaktywnione żadne ogrzewacze w celu ogrzania nowego papierosa. Po całkowitym wypaleniu papierosa 23, wskaźnik wyświetla cyfrę „0”. Gdy papieros 23 zostanie usunięty z zapalniczki 25, czujnik świetlny 53 nie wykrywa obecności papierosa 23 i wskaźnik 51 jest wygaszany.

Czujnik świetlny 53 jest modulowany tak, aby nie emitował stale wiązki światła w niepotrzebny sposób wyczerpując źródło mocy 37. Korzystnym czujnikiem świetlnym 53 odpowiednim do zastosowania w układzie do palenia 21 jest czujnik świetlny typu OPR5005.

Jako jedno z kilku możliwych alternatywnych rozwiązań zastosowania czujnika świetlnego 53, może być przewidziany mechaniczny wyłącznik (nie pokazany) do zerowania zespołu obwodów elektrycznych 41, gdy nowy papieros zostanie wprowadzony do zapalniczki 25, powodując na przykład wyświetlenie przez wskaźnik 51 cyfry „8”, i tym podobne urządzenia. Źródła mocy, zespół obwodów elektrycznych, czujniki wykrywające wciągnięcia dymu oraz wskaźniki stosowane w układach do palenia 21 są również znane ze stanu techniki. Kanał i otwór 50 w rozpórce i podstawie uchwytu grzejnego papierosa korzystnie nie przepuszczają powietrza podczas palenia.

Korzystny papieros

Korzystny papieros 23 do zastosowania w układzie do palenia 21 jest opisany i pokazany w stanie techniki, chociaż papieros lub inny wyrób tytoniowy może występować w jakiejkolwiek pożądanej postaci zdolnej generowania tytoniowych substancji smakowych dostarczanych do palącego, gdy papieros zostanie ogrzany za pomocą elementów grzejnych papierosa 120.

Sposób zmontowania układu i poprowadzenia przewodów elektrycznych

Uchwyt grzejny papierosa jest umieszczany w otworze 27 w zapalniczce 25. Papieros 23 zostaje wprowadzony, opcjonalnie filtrem zwrotnego przepływu 63 do przodu, w otwór 27 zapalniczki 25 w zasadniczo cylindryczną przestrzeń uchwytu grzejnego papierosa 39 wyznaczoną przez pierścieniowo ukształtowaną nasadkę 83 posiadającą otwarty koniec do przyjmowania papierosa, cylindryczną tuleję z kanałem przepływu powietrza 87 (jeśli jest wykorzystywana); kanał 48 (jeśli jest wykorzystywany); zewnętrzną tuleję 84, zestaw grzejny zawierający łopatki grzejne 120, przewodzący prąd wtyk lub zwykły przewód wejściowy 104A, który służy jako zwykły przewód wejściowy dla elementów grzejnych zestawu grzejnego, przewodzące prąd wtyki dodatnie lub przewody wejściowe 104B oraz rozpórkę.

Spodnia wewnętrzna powierzchnia 81 rozporki 49 zatrzymuje papieros 23 w pożądanej pozycji w uchwycie grzejnym papierosa 39 tak, aby łopatki grzejne 120 były rozmieszczone przy wnęce 79 w papierosie, przy czym zgodnie z korzystnym przykładem wykonania są rozmieszczone tak, jak to opisano w zgłoszeniach wskazanych w stanie techniki.

Zasadniczo cały uchwyt grzejny papierosa 39 jest umieszczony wewnątrz i zabezpieczony w miejscu przez suwłiwe dopasowanie w osłonie 31 przedniej części 33 zapalniczki 25.

Przednia krawędź 93 nasadki 83 jest korzystnie umieszczona przy lub rozciąga się nieznacznie na zewnątrz pierwszego końca 29 zapalniczki 25, oraz korzystnie zawiera część ściętą lub wyobloną do wewnątrz w celu ułatwienia prowadzenia papierosa 23 do lub z uchwytu ogrzewacza 39. Wtyki 104A i 104B są korzystnie przyjmowane w odpowiadających im gniazdkach (nie pokazanych), w ten sposób zapewniając podparcie dla uchwytu grzejnego papierosa 39 w zapalniczce 25, zaś przewody lub obwody drukowane prowadzą z gniazdka do różnych elektrycznych elementów.

Inne wtyki mogą zapewniać dodatkowe podparcie wzmacniające zestaw wtykowy 91. Wtyki 104A i 104B mogą stanowić jakikolwiek odpowiedni materiał, a korzystnie stanowią ocynowany brąz fosforowy. Kanał 47 w rozpórce 49 oraz podstawa 50 łączą się z czujnikiem wykrywającym wciągnięcie dymu 45, a czujnik świetlny 53 wykrywa obecność albo brak papierosa 23 w zapalniczce 25.

185 644

Każda łopatka 120 tworzy oporowy element grzejny w opisanym przykładzie wykonania, przy czym pierwszy koniec pierwszego odcinka łopatki 116A jest elektrycznie powiązany z ujemna końcówką zasilania, a precyzując stanowi integralne przedłużenie gniazda 110 lub jest mechanicznie lub elektrycznie połączony z gniazdem 110, które z kolei jest elektrycznie lub mechanicznie połączone z ujemnym wtykiem końcowym 104A poprzez sczepianie lub inną techniką, na przykład przez lutowanie lub lutowanie twarde.

Korzystnie, dwa ujemne wtyki końcowe 104A są używane do zapewniania zrównoważonego podparcia, ponieważ złącza ujemne i dodatnie służą także mechanicznemu podparciu ogrzewaczy. Gniazdo 110 działa więc jako elektryczny przewód wspólny dla wszystkich łopatek grzejnych 120. Zgodnie z jakimkolwiek przykładem wykonania, ujemne złącze dla każdej łopatki grzejnej 120 może być wykonane indywidualnie poprzez na przykład odpowiedni ujemny styk umieszczony na końcu ogrzewacza naprzeciwko odpowiednich obszarów styku dodatniego 122. Odpowiednie złącze dodatnie dla każdej łopatki grzejnej 120 jest wykonywane przy łączącym odcinku końcowym 122 drugiego odcinka łopatki 116B w znany sposób.

Korzystne oraz alternatywne elementy grzejne

Alternatywnie wykorzystywane są inne ogrzewacze papierosa, na przykład o kształcie. Na przykład, zarówno pierwsza nóżka 116A, jak i druga nóżka 116B mają kształt serpentynowy. Te serpentynowe kształty nóżek 116A i 116B odpowiadają sobie równolegle tak, że są równo odsunięte od siebie, a szczelina 125 ma także kształt serpentyny. Taki kształt serpentynowy zwiększa obwód łopatki oraz generowanie aerozolu, a także ulepsza jego porywanie.

Tworzenie właściwej ścieżki przepływu powietrza dla zapewnienia jednorodności smaku.

Odkryto, że przede wszystkim poprzeczny lub promieniowy przepływ powietrza względem wprowadzonego papierosa powoduje bardziej pożądany przepływ aerozolu promieniowo do wewnątrz od poddawanego impulsom ogrzewacza papierosa. Szczeliny 125, 126 i 130 zapewniają ścieżki dla wciąganego powietrza stykanego z wprowadzonymi papierosami. Dodatkowe kanały powietrzne są przewidziane, w celu zoptymalizowania poprzecznego przepływu powietrza przez perforowane odcinki łopatek grzejnych papierosa.

Zestaw ogrzewacza jest elektrycznie i mechanicznie zamocowany do jednego końca poprzez przyspawanie wtyku(ów) 104 A do gniazda 110 oraz wtyków 104B do końców 122. Wtyki 104A i 104B są korzystnie wstępnie uformowane w gniazdach z tworzywa sztucznego, bądź w inny sposób z nimi połączone tak, aby zminimalizować wypuszczanie powietrza. Korzystnie, wspomniany zamocowany koniec jest przeciwległy do otworu wprowadzania.

Kontrolny układ logiczny zestawu zapalniczki i ogrzewacza

Należy zauważyć, że kontrolujący zespół obwodów elektrycznych 41 zawiera układ logiczny, który stanowi w praktyce szczególny zintegrowany obwód lub ASIC, czujnik wykrywający wciągnięcia dymu 45 do wykrywania, że palący zaciągnął się papierosem 23, czujnik świetlny 53 do wykrywania wprowadzania papierosa do zapalniczki 25, wskaźnik LCD 51, źródło mocy 37, oraz sieć czasową. Układ logiczny stanowi jakikolwiek tradycyjny obwód zdolny wykonywania wyżej opisanych funkcji.

Programowalny przez użytkownika układ wejścia (na przykład typu AACTEL A1010A FPGA PL44C, może być programowany, w celu wykonywania cyfrowych funkcji logicznych z funkcjami analogowymi wykonywanymi przez inne elementy składowe, podczas gdy ASIC powinien wykonywać zarówno analogowe, jak i cyfrowe funkcje w jednym elemencie składowym. Cechy kontrolnego zespołu obwodów elektrycznych i logicznego zespołu obwodów elektrycznych podobnych do zespołu kontrolnego 41 i zespołu logicznego według niniejszego wynalazku są dokładniej opisane w stanie techniki.

Należy ponadto zauważyć, że zgodnie z korzystnym przykładem wykonania, osiem poszczególnych łopatek grzejnych 120 jest połączonych ze źródłem mocy 37 przez odpowiadające im przełączniki grzejne tranzystora polowego (FET). Poszczególne przełączniki grzejne zostają włączone pod kontrolą układu logicznego poprzez odpowiednie końcówki. Układ logiczny dostarcza sygnały do uaktywniania i wyłączania poszczególnych przełączników grzejnych, w celu uaktywnienia lub zatrzymania odpowiadających im ogrzewaczy.

Podczas działania, papieros 23 jest wprowadzany do zapalniczki 25, a obecność papierosa jest wykrywana przez czujnik świetlny 53. Czujnik świetlny 53 wysyła sygnał do układu

185 644 logicznego. Układ logiczny upewnia się, czy źródło mocy 37 jest naładowane, czy też ma niskie napięcie. Jeśli, po wprowadzeniu papierosa 23 do zapalniczki 25, obwód logiczny wykryje, że napięcie źródła mocy jest niskie, wskaźnik 51 miga, a dalsze działanie zapalniczki zostaje zablokowane, aż źródło mocy nie zostanie ponownie naładowane lub wymienione. Napięcie źródła mocy 37 jest także kontrolowane podczas zapalania łopatek grzejnych 120 i zapalanie łopatek grzejnych jest przerywane, jeżeli napięcie spadnie poniżej założonej wartości.

Jeżeli źródło mocy 37 jest naładowane i napięcie jest wystarczające, obwód logiczny wysyła sygnał do czujnika wciągnięć dymu 45, w celu określenia, czy palący zaciągnął się papierosem 23. W tym samym czasie, układ logiczny wysyła sygnał do wskaźnika 51 tak, aby LCD wyświetlił, na przykład cyfrę „8” na ikonie papierosa, pokazując, że dostępne jest osiem wciągnięć dymu.

Gdy układ logiczny odbierze sygnał z czujnika wykrywającego wciągnięcia dymu 45, że został wykryty podtrzymywany spadek ciśnienia lub przepływu powietrza, układ logiczny blokuje czujnik świetlny 53 podczas wciągania, w celu oszczędzania mocy. Układ logiczny wysyła sygnał do sieci czasowej, w celu uaktywnienia kontrolującego regulatora czasowego stałej energii Joule’a. Układ logiczny określa także, za pomocą odliczania, który z ośmiu elementów grzejnych ma być ogrzany i wysyła sygnał przez odpowiednią końcówkę w celu włączenia odpowiedniego przełącznika grzejnego FET. Odpowiednia łopatka grzejna 120 czeka, aż kontrolny układ logiczny regulatora czasowego wyznaczy, że założona energia cieplna została wyciągnięta ze źródła mocy.

Gdy sieć regulatora czasowego wyśle sygnał do układu logicznego 195 oznaczający, że regulator czasowy przestał działać, odpowiedni włączony przełącznik grzejny FET jest wyłączany, w ten sposób odłączając moc od elementu grzejnego. Układ logiczny zlicza także i wysyła sygnał do wskaźnika 51 tak, aby wskaźnik wyświetlił, że pozostało o jedno wciągnięcie mniej (na przykład „7” po pierwszym wciągnięciu). Gdy palący znowu zaciągnie się papierosem 23, układ logiczny włączy inny z góry przewidziany przełącznik grzejny FET, w ten sposób zasilając założony element grzejny.

Proces ten będzie powtarzany do momentu, aż wskaźnik 51 wyświetli „0”, co oznacza, że nie pozostało już ani jedno wciągnięcie dymu z papierosa 23. Gdy papieros 23 zostanie usunięty z zapalniczki 25, czujnik świetlny 53 wykaże brak papierosa i układ logiczny zostanie wyzerowany.

Zgodnie z jednym z przykładów wykonania, przy zaprzestaniu wciągnięć, FET wyłącza element grzejny, w celu zapobiegnięcia niepożądanemu generowaniu nadmiaru aerozolu.

Inne znane ze stanu techniki elementy, mogą być wykorzystane w kontrolnym zespole obwodów elektrycznych 41 zamiast lub dodatkowo do elementów opisanych powyżej. Na przykład, jeżeli jest to pożądane, mogą być przewidziane różne elementy blokujące. Jeden typ elementu blokującego stanowi czasowy zespół obwodów elektrycznych (nie pokazany), do zapobiegania, aby kolejne wciągnięcia dymu nie miały miejsca zbyt często tak, aby źródło mocy 37 miało czas na powrót do normalnego stanu.

Inny element blokujący stanowi zespół do blokowania łopatek grzejnych 120, jeżeli nie upoważniony papieros lub inny produkt zostanie wprowadzony do uchwytu grzejnego 39. Na przykład, papieros 23 może być wyposażony w cechy identyfikujące, które zapalniczka 25 musi rozpoznać zanim łopatki grzejne 120 zostaną zasilone energią.

Problem skraplania

Podczas palenia, niektóre z wytwarzanych substancji smakowych nie wciągnięte przez palącego nadal wydzielają się z papierosa, na przykład przez szczeliny porywania, i mają tendencję, gdy nie zostanie zastosowany niniejszy wynalazek, do skraplania się na wewnętrznych elementach składowych zapalniczki takich, jak tuleja kanału powietrza 87 (jeżeli jest wykorzystywana), kanał 48 (jeśli jest wykorzystywany), zewnętrzna tuleja 84, zestaw ogrzewacza zawierający łopatki grzejne 120, wtyk przewodu wspólnego lub przewód wejściowy 104A, dodatnie wtyki lub przewody wejściowe 104B, rozporka 49, zwłaszcza spodnia wewnętrzna powierzchnia 81 rozporki, podstawa 50, oraz kanał 47 wrozpórce i podstawie 50 łączący z czujnikiem wykrywającym wciągnięcia dymu 45, z których wszystkie są stosunkowo chłodniejsze niż elementy grzejne papierosa 120, oraz na samych elementach grzejnych papierosa

185 644

120 przy każdym generowanym wciągnięciu dymu, ponieważ ujście aerozolu z zapalniczki jest zasadniczo hamowane zarówno przez wprowadzony papieros, jak i zasadniczą nieprzepuszczalność powietrzną zapalniczki, co jest znane ze stanu techniki.

Gdy elementy grzejne papierosa 120 zostaną zapalone, w celu wytworzenia substancji smakowych i wygenerowania zasadniczego wciągnięcia, skropliny na elementach grzejnych papierosa 120 z poprzedniego wciągnięcia (wciągnięć) są zazwyczaj rozpraszane poprzez ogrzewanie. Jak to omówiono bardziej szczegółowo poniżej, elementy grzejne papierosa 120 mogą być ponadto oczyszczane przez przekazanie ciepła z ceramicznej ogrzanej tulei, przez pojedyncze ich ogrzanie, albo w całości, gdy papieros zostanie usunięty.

Jednakże, skropliny gromadzą się dalej na innych wyżej wspomnianych wewnętrznych elementach składowych zapalniczki.

W pewnym momencie, na przykład, po wypaleniu około 2 do 10 paczek (zakładając na przykład 8 zapaleń, a więc 8 wciągnięć na papieros i 20 papierosów na paczkę), te nagromadzone skropliny powinny zostać oczyszczone, w celu uniknięcia szkodliwego wpływu na subiektywny smak kolejnych papierosów; zablokowania potrzebnych kanałów przepływu powietrza, zwłaszcza kanału 47 w rozpórce, kanału 48 (jeśli jest wykorzystywany), oraz podstawy 50 łączącej z czujnikiem wykrywającym wciągnięcia dymu 45 i/lub powietrzem otaczającym, uszkodzenia wrażliwych elektronicznych lub elektrycznych elementów składowych, oraz powstania wypukłości, przeszkód i tym podobnych nierówności, które mogłyby przeszkadzać przy wprowadzaniu, rejestrowaniu i usuwania papierosów względem uchwytu ogrzewacza.

Utrzymywanie w sprawności urządzeń grzejnych i zapalniczki

Odnośnie fig. 3-13, pokazano i opisano bardziej szczegółowo przykładowe urządzenia oczyszczające 190 i związane z nimi sposoby zgodne z niniejszym wynalazkiem. Rozmaite opisane urządzenia i sposoby mogąbyć łączone w jakikolwiek sposób, w celu uzyskania spełnienia pożądanych funkcji.

Tuleja

Urządzenie oczyszczające 190 zawiera cylindryczną korzystnie profilowaną tuleję 200 koncentiycznie otaczającą uchwyt grzejny papierosa wyznaczony przez łopatki 120, a stąd koncentrycznie otacza wprowadzony papieros 23. Zgodnie z jednym z przykładów wykonania, urządzenie oczyszczające 190 zawiera ponadto związany z nim element grzejny 210.

, Jak to opisano bardziej szczegółowo poniżej, element grzejny 210 przekazuje ciepło głównie przez przewodzenie na wewnętrzną powierzchnię 201 tulei 200 i pośrednio z tej ogrzanej wewnętrznej powierzchni 201 przede wszystkim przez konwekcję i promieniowanie na powierzchnie innych elementów składowych, w celu termicznego uwolnienia zgromadzonych na nich skroplin.

Alternatywnie, tuleja 200 jest ogrzewana przez ogrzewacze papierosa 120, jak to opisano bardziej szczegółowo poniżej w odniesieniu do fig. 9 i 10, lub przez ogrzewacz, który znajduje się na zewnątrz zapalniczki, na przykład umieszczony w jednostce ładowarki opisanej poniżej, oraz który jest przysuwany w termiczne sąsiedztwo tulei 200 podczas operacji jednoczesnego oczyszczania i ponownego ładowania opisanej poniżej.

Zgodnie z wszystkimi przykładami wykonania, odpowiednia koncentryczna szczelina 208, na przykład wynosząca około 0.254 do około 3.048 mm, przykładowo około 1.016 do około 2.54 mm, korzystnie rozdziela wewnętrzną powierzchnię 201 tulei 200 od łopatek grzejnych papierosa 120. Jeżeli koncentryczna szczelina 208 jest zbyt dużą skropliny będą dążyły do gromadzenia się w niepożądany sposób na powierzchniach elementów składowych innych niż wewnętrzna powierzchnia tulei 201.

Ponadto, zbyt duża koncentryczna szczelina 208 powoduje nieskuteczne przekazywanie ciepła na inne powierzchnie elementów składowych, ponieważ skuteczność konwekcji i promieniowania jest wykładniczo regulowana przez odległość od ogrzewanej wewnętrznej powierzchni tulei 201.

Przeciwnie, jeżeli koncentryczna szczelina 208 jest zbyt mała, zostanie wyznaczony mniejszy kanał dla powietrza pomiędzy wewnętrzną powierzchnią tulei 201 i wprowadzonym papierosem 23, powodując lyzyko nieodpowiedniego dostarczania powietrza porywanego przez palącego i potencjalnie gorsze dostarczanie do niego substancji smakowych.

185 644

Cylindryczna tuleja 200 może wyznaczać jakikolwiek tradycyjny kształt, który zawiera powierzchnię do skraplania, zbierania i/lub gromadzenia przynajmniej części aerozoli nie dostarczonych do palącego. Na przykład, wewnętrzna powierzchnia 201 stanowi zasadniczo cylindryczną wewnętrzną powierzchnię do skraplania przynajmniej części aerozoli nie dostarczonych do palącego. Cylindryczna tuleja jest stosowana z powodu jej stosunkowo prostego wytwarzania, stosunkowo łatwego wprowadzania do zapalniczki 25, oraz w celu wyznaczenia cylindrycznej wewnętrznej powierzchni 201, która otacza cylindryczny papieros 23, w celu utworzenia elementu gromadzącego skropliny.

Cylindryczna tuleja 200 korzystnie zawiera materiał, który tworzy odpowiednią barierę dla aerozolu pomiędzy wprowadzonym papierosem i innymi elementami składowymi, zwłaszcza zewnętrzną tuleją 84. Dla tulei 200 może być zastosowany materiał ceramiczny, na przykład tlenek glinowy, przykładowo około 94% tlenku glinowego lub też metal, na przykład stop Haynes® nr 214, stop na bazie niklu zawierający 16.0% chromu, 3.0% żelaza, 4.5% aluminium, śladowe ilości itru i pozostałość (około 75%) zasadniczo w postaci niklu, korzystnie pokryty ceramiczną powłoką obudowującą i izolującą.

Dodatkowo, materiał tulei grzejnej 200 powinien być trwały i wytrzymywać opisany poniżej cykl ogrzewania przez akceptowalny okres czasu, na przykład okres trwałości zapalniczki elektrycznej, przykładowo około 6 do 18 miesięcy. Element grzejny 210 i tuleja 200 mogą być uformowane z tego samego materiału, zgodnie z jakimkolwiek z omawianych przykładów wykonania, jeżeli zapewniona jest odpowiednia izolacja elektryczna. Zgodnie z jednym z przykładów wykonania, tuleja 200 ma taki kształt, aby była dopasowana do wewnętrznego wygięcia łopatek 120, to znaczy jest zasadniczo równoległa do nich, w celu uzyskania stosunkowo szybszego i bardziej równego ogrzania tulei 200, jeżeli właśnie łopatki 120, jak to opisano poniżej, zostaną użyte do ogrzania tulei 200.

Wewnętrzna powierzchnia 201 tulei odgradzającej 200 skierowana w stronę i koncentrycznie otaczająca uchwyt grzejny papierosa 39, która jest stosunkowo chłodniejsza niż ogrzane elementy grzejne papierosa 120, działa jako powierzchnia skraplająca i gromadząca dużą część skroplin stanowiących wygenerowane tytoniowe substancje smakowe, które nie zostały dostarczone do palącego, oraz które dążą do przepływania promieniowo na zewnątrz od papierosa 23. Wewnętrzna powierzchnia tulei 201 stanowi korzystną powierzchnię zbierającą skropliny w porównaniu z powierzchniami innych elementów składowych, ponieważ wewnętrzna powierzchnia tulei 201 obwodowe otacza wprowadzony papieros 23, w celu wyłapywania wytworzonego aerozolu, i jest przeznaczona do działania jako powierzchnia skraplającą oraz jest dopasowana do elementu grzejnego.

Zgodnie ze szczególnie korzystnym przykładem wykonania, odbijająca ciepło pośrednia tuleja zwiększa skuteczność ogrzewania powierzchni, które wymagają oczyszczenia redukując ciepła przekazywane na zewnętrzną tuleję przez promieniowanie. Redukuje to także szybkość zwiększania temperatury oraz wartość szczytową temperatury zewnętrznej tulei.

Jak wynika z fig. 9A, wewnętrzna tuleja 201 może być ogrzana przez zapalenie ogrzewaczy 120 (zbiorowo), w celu osiągnięcia wartości szczytowej temperatury. Pośrednia rura może być wykonana z jakiegokolwiek z szerokiego wyboru materiałów odbijających wysoką temperaturę, które mogą przyjmować ciepło, oraz mogą być wybrane przez specjalistę w dziedzinie z uwzględnieniem mniejszego opisu, na przykład może być zastosowane aluminium lub odbijające złote metalowe pokrycie czy osłona.

Jeżeli jest wykorzystywany, element grzejny 210 zgodnie z jakimkolwiek przykładem wykonania powinien być odpowiedni do ogrzania go do odpowiedniej temperatury, w celu ogrzanią głównie przez przewodzenie, cylindrycznej tulei 200, a zwłaszcza jej wewnętrznej powierzchni 201, do korzystnych temperatur roboczych wynoszących około 150°C do około 750°C, na przykład około 300°C do około 600°C, przykładowo 400°C do 500°C, czyli na przykład 450°Ć, jak to zostanie opisane poniżej.

Jak najlepiej widoczne jest na fig. 3-8, element grzejny 210 znajduje się w bezpośrednim termicznym zetknięciu z cylindryczną tuleją 200. Alternatywnie, tuleja 200 jest elementem oporowym, na przykład metalowym, jak to opisano poniżej, oraz jest bezpośrednio ogrzewana w sposób oporowy. Alternatywnie, element grzejny 210 jest umieszczany wewnątrz lub w poprzek tulei

185 644

200 lub na przykład na wewnętrznej powierzchni 201, przy czym ten element grzejny zawiera ogrzewany w sposób oporowy przewód lub przewody drutowe umieszczone wewnątrz lub w poprzek tulei 200.

Zgodnie z jednym z przykładów wykonania, element grzejny 210 zawiera ogrzewający w sposób oporowy przewód lub przewody drutowe stykające się z zewnętrzną powierzchnią 202 tulei 200. Zwoje przewodu 212 są izolowane od siebie, w celu zapobiegnięcia powstaniu zwarcia. Na przykład, ogrzewający oporowo przewód lub przewody mogą być owinięte wokół lub alternatywnie wewnątrz ceramicznej lub metalowej tulei 200 w sposób spiralny i korzystnie wsunięte w przynajmniej jeden śrubowy rowek 203 uformowany w zewnętrznej powierzchni tulei 202 i wyznaczony przez gwint 203A, jak to pokazano na fig. 4. Zgodnie z tym przykładem wykonania, śrubowy rowek 203 stanowi pojedyncza spirala tak, aby końcówki oporowego przewodu drutowego zostały umieszczone na przeciwległych końcach tulei 200, w celu połączenia z odpowiednim źródłem mocy i kontrolnym układem logicznym, jak to opisano poniżej.

Zostanie teraz opisany korzystny układ ze szczególnym odniesieniem do fig. 3-7. Element grzejny tulei 210 stanowi element warstwowy na metalowej tulei 200, podobny do ogrzewaczy papierosa znanych ze stanu techniki. Zgodnie z niniejszym wynalazkiem, warstwa ceramiczna 310 oraz warstwa grzejna 210, co najlepiej widoczne jest na fig. 6, są umieszczone na tulei 200 posiadającej przynajmniej jeden spiralny rowek 203 wyznaczony przez „grzbiety” lub spiralny gwint 203A, jak to pokazano na fig. 4. Precyzując, zewnętrzna powierzchnia tulei 202 jest najpierw pokrywana ceramicznym izolatorem 310, a następnie nakładana jest warstwa ogrzewacza oporowego 210, korzystnie termicznie rozpylana na ceramicznym izolatorze 310, jak to zostanie opisane poniżej.

Następnie, pokryta tuleja jest uziemiana, w celu usunięcia warstwy ogrzewacza 210 oraz, jeżeli jest to pożądane, warstwy ceramicznej 310 ze spiralnego gwintu 203A tak, aby ceramiczna warstwa 310 oraz warstwa ogrzewacza 210 spoczęły w rowku 203, jak to pokazano na fig. 5. Ciągła spiralna ścieżka oporowa jest więc wyznaczana tak, że każdy zwój spiralnej warstwy ogrzewacza 210 był elektrycznie izolowany od sąsiadującego zwoju(ów), przez wprowadzone pomiędzy nie zwoje uziemionego gwintu 203A, które są pokryte ceramiczną warstwą izolującą 310 poza opcjonalnie wierzchołkami lub szczytami.

Spiralny gwint 203A jest korzystnie uformowany przez tłoczenie arkusza odpowiedniego. metalu w ukośne obniżenia lub inne odpowiednie wzory, a następnie walcowanie wytłoczonego arkusza, w celu uformowania tulei 200 z pożądanym spiralnym gwintem 203A i spiralnym rowkiem 203 na zewnętrznej powierzchni tulei 202. Takie tłoczenie i walcowanie formuje także wewnętrzny spiralny gwint lub kanał (nie pokazany) oraz związany z nim wewnętrzny spiralny rowek (nie pokazany) umieszczony na wewnętrznej powierzchni tulei 201. Wewnętrzny spiralny gwint odpowiada spiralnemu rowkowi 203, a wewnętrzny spiralny rowek odpowiada spiralnemu gwintowi 203A umieszczonemu na zewnętrznej powierzchni tulei 202.

Zgodnie z powyższym, powietrze jest wciągane przez palącego do osłony zapalniczki, a zwłaszcza jest wciągane pomiędzy wewnętrzną powierzchnię tulei 201 i zewnętrzną powierzchnię papierosa 23, jak to zostanie opisane poniżej, oraz wyznaczony wewnętrzny spiralny rowek na wewnętrznej powierzchni tulei 201 służy do nakierowywania lub prowadzenia powietrza wciąganego przez palącego do osłony zapalniczki wokół wprowadzonego papierosa 23 w spiralnym kanale, w ten sposób zapewniając korzystnie dostarczanie wciąganego powietrza do różnych obwodowych miejsc papierosa dla bardziej jednorodnego rozprowadzenia powietrza i bardziej dokładnego zmieszania z generowanymi substancjami smakowymi w osłonie zapalniczki.

Gładka cylindryczna powierzchnia otaczająca wprowadzony papieros 23 powoduje, że powietrze wciągane przez palącego do osłony zapalniczki przez przednie otwory, jest kierowane w bardziej opływowy sposób i powoduje mniej dokładne zmieszanie w osłonie zapalniczki.

Alternatywnie, arkusz lub uformowana tuleja jest maskowana przed zastosowaniem ceramicznej warstwy 310 oraz warstwy grzejnej 210, w celu uformowania jakiegokolwiek pożądanego wzoru takiego, jak wzór pokazany na fig. 7. Bez względu na to, czy zostanie zastosowane szlifowanie, maskowanie i/lub tradycyjna technika do wyznaczenia pożądanego wzoru na warstwie ceramicznej 310 i warstwie grzejnej 210, wyznaczony wzór korzystnie zawiera

185 644 ciągłą ścieżkę oporową posiadającą wiele odcinków izolowanych od siebie, w celu uniknięcia powstawania zwarć. Opcjonalnie, stosowane jest dodatkowe pokrycie izolujące elektrycznie, wyznaczające wzór ceramicznej warstwy 310 oraz warstwy grzejnej 210, w celu zapobiegnięcia powstawaniu zwarć.

Korzystny ogrzewacz tul ejowy 210 i elektryczne połączenie jest pokazane na fig. 3 i 6. To elektryczne połączenie jest korzystnie wykorzystywane razem z spiralnym układem opisanym powyżej w odniesieniu do fig. 4 i 5, lub razem z jakimkolwiek innym pożądanym wzorem, oraz jest szczególnie korzystne dla wzorów oporowych wyznaczonych przez warstwę grzejną 210 posiadającą końcówki na przeciwnych końcach zewnętrznej powierzchni tulei 202. Jak to najlepiej widoczne jest na fig. 6, koniec osadzonego elementu grzejnego tulei 210 znajduje się w bezpośrednim elektrycznym zetknięciu z poniższą metalową tuleją 200 w obszarze styku 230A a pozostała część elementu grzejnego tulei 210 nakłada się na ceramiczną warstwę izolującą 310. Plazmowe polóycie oporowego elementu grzejnego tulei 210 na metalowej tulei 200 zapewnia silny styk.

Elektryczny przewód wspólny jest uformowany przez przewodzącą prąd tuleję metalową 200, która jest połączona (1) przy jednym końcu zapalniczki 25, na przykład przy końcu najbliższym otworu wprowadzania papierosa, z ujemną końcówką elementu grzejnego tulei 210 przez obszar styku 230A i (2) przy przeciwległym końcu zapalniczki 25, na przykład końcu najdalszym od otworu wprowadzania papierosa, do źródła mocy przez wtyk 104C i obszar styku 230C, jak to pokazano na fig. 3 i 6.

Dodatnie połączenie jest wykonywane przez wtyk 104D z obszarem styku 230B, który jest także umieszczony na końcu odległym od otworu zapalniczki. Tuleja 200 działa więc jako wspólny przewód wejściowy, umożliwiający obu wtykom łączącym 104C i 104D umieszczenie w bardziej ustalonej pozycji z dala od otworu wprowadzania papierosa zapalniczki 25. Zgodnie z powyższym, uformowany zostaje oporowy obwód grzejny dla tulei 200, który jest połączony z odpowiednim źródłem mocy i sterującym układem logicznym.

Tuleja 200 korzystnie zawiera metalowe podłoże w postaci cylindrycznej rury, gdyż metal jest bardziej podatny na wyrabianie, ma większe tolerancje obciążenia niż materiał ceramiczny oraz, co zostało omówione poniżej, stanowi przewodnik elektryczny. Metal wybrany na podłoże jest mechanicznie wytrzymały, do wytworzenia jak opisano poniżej, oraz stanowi stabilny termicznie metal lub stop.

Warstwa ceramiczna 310 jest umieszczona na tulei metalowe 200, w celu izolowania elektrycznego nakładanego następnie elementu grzejnego tulei 210 z metalowej tulei poza wystawionym ujemnym stykiem lub przewodem wspólnym 230A. Korzystnie, nierówności powierzchniowe zewnętrznej powierzchni metalowej tulei 202 są zwiększone, aby zapewnić lepsze przywieranie osadzanej warstwy ceramicznej 310.

Odpowiedniej grubości zewnętrzna powierzchnia 202 jest najpierw wyposażana w nierówności za pomocą odpowiedniej techniki takiej, jak oczyszczanie strumieniowo ścierne, a następnie nakładana jest spajana powłoka. Następnie osadzany jest element grzejny 210 posiadający grubość wynoszącą na przykład około od 2,54 do 254 mikrona, lub 12,7 - 152,4 mikrona, a 25,4 - 76,2 mikrona. Powinno się zapobiegać znacznemu rozszerzeniu cieplnemu niedopasowania pomiędzy izolatorem 310 i tuleją metalową 200 oraz warstwą ogrzewacza 210, co może prowadzić do rozwarstwienia.

Materiał posiadający wysoką przewodność elektryczną, na przykład nikiel, stopy niklu, miedź, lub aluminium, jest rozpraszany na elemencie grzejnym 210 i podłożu tulei, w celu utworzenia odpowiednich obszarów styku 230B i 230C, a następnie mocowane są przewody wejściowe, na przykład wtyki 104D i 104C, za pomocą na przykład dospawania, lutowania lub lutowania twardego, jak to omówiono. Materiał ten może być formowany integralnie w przewody wejściowe, bądź też lutowany, a korzystnie lutowany srebrem, zamiast wtyków łączących. Materiał o dobrej przewodności powoduje, że poniższy obszar jest mniej oporowy i umożliwia, aby przewody wejściowe zostały w łatwiejszy sposób dodane, jak to omówiono.

Metalowa tuleja 200 może być wykonana ze stopu w postaci arkusza, pręta lub sztabki, na przykład przez ciągnienie. Przykłady odpowiednich metali to między innymi stopy NiCr, stop typu Haynes® 214 (stop Haynes® nr 214, stop na bazie niklu zawierający 16.0% chro

185 644 mu, 3.0% żelaza, 4.5% aluminium, śladowe ilości itru i pozostałość (około 75%) zasadniczo w postaci niklu oraz stop Inconel 625. Korzystnie, metalowa tuleja jest konstruowana ze stopu glinku niklu (Ni₃Al), mogą być też wykorzystane inny stop niklu i żelaza lub stop glinku żelaza (Fe₃Al), jak to omówiono powyżej.

Ceramiczna warstwa 310 korzystnie posiada stosunkowo wysoką stałą dielektryczną. Może być wykorzystany odpowiedni izolator elektryczny taki, jak tlenek glinowy, dwutlenek cyrkonu, mulit, kordieryt, spinel, forsteryt, oraz ich kombinacje i tym podobne związki. Korzystnie wykorzystywany jest dwutlenek cyrkonu lub inny materiał ceramiczny, który jest termicznie trwały i posiada współczynnik rozszerzalności cieplnej, który jest ściśle dopasowany do współczynnika poniższej metalowej tulei, w celu uniknięcia różnic rozszerzania i prędkości kurczenia podczas ogrzewania i schładzania, przez to zapobiegając pęknięciom i/lub rozwarstwieniom podczas działania.

Warstwa ceramiczna pozostaje fizycznie i chemicznie trwała, gdy element grzejny 210 zostanie ogrzany. Grubość, taka jak na przykład około 2,54 do 254 mikronów, 12,7 do 152,4 mikronów, a korzystnie 25,4 - 76,2 mikrona, jest korzystna dla izolatora elektrycznego, który stanowi materiał ceramiczny taki, jak dwutlenek cyrkonu, a zwłaszcza częściowo utrwalony dwutlenek cyrkonu z około 20%, a korzystnie 8% itru, termicznie rozpraszany przez pokrywanie plazmowe, jeżeli powierzchnia jest odpowiednio chropowata, na rurze, która jest korzystnie obracana w czasie osadzania. Korzystnie, rura ta jest wirowana podczas pokrywania, w celu nałożenia odpowiedniej powłoki.

Spajana powłoka stanowi cienką warstwę, na przykład 2,54 do 127 mikronów, a korzystnie 12,7 do 25.4 mikrona, metalicznego pokrycia takiego, jak FeCrAlY, NiCrAlY, NiCr, NiAl lub Ni₃Al i zapewnia dobre związanie pomiędzy chropowatą zewnętrzną powierzchnią metalowej tulei 202 i nałożoną później warstwą ceramiczną 310.

Inne techniki osadzania są alternatywnie wykorzystywane oprócz termicznego rozpraszania, a zwłaszcza rozpraszania plazmowego. Na przykład może to być osadzanie fizyczne, osadzanie chemiczne z fazy gazowej, technika grubowarstwowa z drukiem sitowym pasty dielekrycznej i spiekanie, technika zol-żel, zgodnie z którą zol-żel jest nakładany i następnie ogrzewany, w celu uformowania ciała stałego, oraz wypieranie metalu z roztworu kończone ogrzewaniem. Chemiczny typ wiązania jest korzystny ze względu na wytrzymałość wiązania.

Takie chemiczne wiązanie jest uzyskiwane przez ogrzanie warstwy ceramicznej lub prekursora ceramicznego, razem z metalową zewnętrzną powierzchnią 202 przy stosunkowo wysokiej temperaturze. Alternatywnie, tuleja metalowa 200 jest ogrzewana przy wysokiej temperaturze, w celu utworzenia warstwy tlenkowej na powierzchni, która działa podobnie do warstwy ceramicznej.

Dla elementu grzejnego 210 może być zastosowany jakikolwiek odpowiedni metal, związek lub stop, zawierający lub nie międzymetaliczne/ceramiczne dodatki, w postaci proszku, jeśli jest to wymagane, techniką osadzania. Uszczegóławiając, warstwa około 2,54 do 127 mikronów elektrycznie oporowego materiału takiego, jak omówione wyżej materiały, na przykład NiCr, Ni₃Al, NiAl, Fe₃Al lub FeCrAlY, jest osadzana jakąkolwiek znaną techniką rozpraszania termicznego taką jak pokrywanie plazmowe lub HVOF (technika tlenowo paliwowa dużej szybkości).

Opór właściwy materiału oporowego może być regulowany przez dodawanie odpowiednich materiałów ceramicznych lub przez regulację poziomu utlenienia metalu podczas rozpraszania plazmowego lub HVOF. Techniki cienkowarstwowe, na przykład CVD lub PVD, mogą być stosowane, jeżeli chropowatość powierzchni warstwy ceramicznej 310, złożona z wielu cząstek ceramicznych w porównaniu do materiału ogrzewacza zostanie wygładzona, przez na przykład szlifowanie diamentem chropowatości powierzchniowej pomiędzy 3.429 i 4.064 mm Ra (średnia arytmetyczna nierówności), średnio 3,683 mm Ra. Przy tej technice wymagana jest cieńsza warstwa metalu, powodująca w sposób pożądany mniejszy ciężar ogrzewacza. Jednakże sam proces jest wolniejszy.

Ogrzewacze mogą być osadzane, gdy rura pokryta materiałem ceramicznym jest wirowana.

Alternatywnie, element grzejny 210 może stanowić platyna formowana na warstwie ceramicznej 310 lub na tulei ceramicznej 200.

185 644

Ponieważ duży opór właściwy jest cechą pożądaną dla elektrycznego ogrzewania, napylanie termiczne powinno zapewniać warstwę oporową ogrzewacza 210. Może ona być napylana przy zastosowaniu różnych technik napylania termicznego. Może być stosowany wstępnie stopiony Ni₃Al, mechanicznie stopiony Ni₃Al lub proszek Ni i Al we właściwych proporcjach. Etap wstępnego ogrzewania jest wymagany, jeżeli używany jest mechanicznie stopiony Ni₃Al lub proszki Ni i Al do zastosowania przy napylaniu.

Temperatura i czas wstępnego ogrzewania będą zależne od parametrów urządzenia do napylania termicznego i mogąbyć regulowane w zakresie od 600°C do 1000°C. Rozmiary cząstek i rozprowadzanie rozmiarowe są istotne w celu uformowania Ni₃Al, jeżeli nie jest stosowany wstępnie stopiony Ni₃AL Skład NiAl może być stosowany do działania jako opornik.

Kilka elementów może być stosowanych jako dodatki do stopów Ni₃Al B i Si są podstawowymi dodatkami do stopu na warstwę ogrzewacza 210. B ma zwiększać wytrzymałość pęknięć międzykrystalicznych i jest najbardziej skuteczny, gdy Ni₃Al jest wzbogacony w nikiel, na przykład Al < 24%ów atomowych. Si nie jest dodawany do stopów Ni₃Al w dużych ilościach, ponieważ dodanie Si poza maksymalną ilością 3% wagowych będzie powodować powstawanie krzemków niklu i po utlenieniu będzie prowadziło do powstania SiOx. Dodanie Mo zwiększa wytrzymałość przy niskich i wysokich temperaturach. Cyrkon pomaga w zwiększeniu odporności na tlenkowe wstrząsy cieplne podczas termicznej pracy cyklicznej. Ponadto może być dodany Hf, w celu zwiększenia wytrzymałości temperaturowej.

Korzystnie stop Ni₃Al stosuje się na tuleję 200 i ogrzewacz oporowy 210, jest oznaczony IC-50 i zawiera 77.92 atomowych % Ni, 21.73 atomowych % Al, 0.34 atomowych % Zr i 0.01 atomowych % B zgodnie z pozycją zatytułowaną ( „Obróbka glinków międzymetalicznych”), V.Sikka, Intermetallic Metallurgy and Processing Intermetallic Compounds (Hutnictwo międzymetaliczne oraz obróbka związków międzymetalicznych), wydany przez Stoloff et al., Van Nostrand Reinhold, N.Y., 1994, tabela 4. Różne pierwiastki mogą być dodawane do glinków. Możliwymi dodatkami są Nb, Cu, Ta, Zr, Ti, Si, Mo i Ni.

Materiał ogrzewacza dla elementu grzejnego 210 może stanowić stop typu Haynes® 214. Stop Haynes® nr 214 jest stopem na bazie niklu zawierającym 16.0% chromu, 3.0% żelaza, 4.5% aluminium, śladowe ilości itru i pozostałość (około 75%) zasadniczo w postaci niklu. Może być także stosowany stop Inconel 702, stop NiCrAlY, FeCrAlY, stopy o znaku Nichrome® (54-80% niklu, 10-20% chromu, 7-27% żelaza, 0-11% miedzi, 0-5% manganu, 0.3-4.6% krzemu oraz czasami 1% molibdenu, i 0.25% tytanu). Nichrome I, jak podano, zawiera, między innymi, 60% niklu, 25% żelaza, 11% chromu, oraz 2% manganu; Nichrome II, 75% niklu; oraz Nichrome III, stop termoodpomy 85% niklu i 15% chromu lub materiały posiadające podobne właściwości.

Korzystniej jednakże, element grzejny 210 jest wykonywany ze stopu termoodpomego, który wykazuje połączone własności wysokiej wytrzymałości mechanicznej i odporności na powierzchniowe utlenianie, korozję i niszczenie przy wysokich temperaturach. Korzystnie, element grzejny 210 jest wykonywany z materiału, który wykazuje się wysoką wytrzymałością i powierzchniową trwałością przy wysokich temperaturach określanych jako superstopy i są zasadniczo tworzone na bazie niklu, żelaza lub kobaltu. Na przykład, odpowiednie są stopy przede wszystkim żelaza lub niklu z aluminium i itrem. Korzystnie, stop elementu grzejnego 210 zawiera aluminium, w celu dalszego zwiększenia odporności elementu grzejnego, na przykład przez odporność na utlenianie..

Korzystne materiały to między innymi glinki żelaza i niklu, które są wykorzystywane w niniejszym opisie w całości w charakterze odniesienia.

Jeżeli wymagane jest stopienie jakiegokolwiek stopu, korzystnie wykorzystywana jest atmosfera gazu argonowego. Elektryczne przewody wejściowe mogą być przylutowane twardo do oporowego ogrzewacza 210 lub tułei 200, jak to omówiono, przy użyciu laseru YAG lub laseru CO?. Lutowanie twarde może być wykonywane w przypadku lutowania stopów AgCu lub Ni-Cu. Lutowanie twarde stanowi sposób korzystniejszy od lutowania lub spawania dla określonych celów, ponieważ grubość opornika jest mniejsza niż 127 mikronów. Może być zastosowany topnik do zwilżania powierzchni i oczyszczania tlenków. Kilka takich lutujących twardo stopów jest “dostępnych w handlu z firmy Lucas-Milhaput z Wisconsin oraz

185 644 z Indium Corporation z Ameryki. Stopy Ag-Cu posiadają optymalne temperatury solidusu i likwidusu dla laserowego lutowania twardego ogrzewacza bez przenikania przez warstwy, ponieważ całkowita grubość ogrzewacza 210 i izolatora 310 wynosi 254 do 381 mikronów.

Niniejszy wynalazek dostarcza wielowarstwowy ogrzewacz zNi₃Al jako podłożem, przy czym ogrzewacz jest oddzielony przez izolator, dwutlenek cyrkonu. Idea jest ogólna i może być zastosowana z różnymi grubościami dla różnych kształtów. Ni₃Al łatwo tworzy przywierającą warstwę tlenku glinowego na powierzchni. Ta warstwa tlenku glinowego będzie zapobiegać dalszemu utlenianiu i będzie eliminować odpryskiwanie tlenków, w ten sposób wydłużając okres cyklicznej trwałości materiału.

Cylindryczna rura z wybranego metalu posiadająca odpowiednią długość i grubość ścianek wynoszącą 25,4 - 254 mikrona, a korzystnie 76,2-127 mikrona, jest formowana w pożądany kształt geometryczny. Zgodnie z korzystnym przykładem wykonania: (1) rura jest formowana przez, na przykład, tłoczenie lub wyciskanie; (2) osadzane są warstwy ceramiczna i ogrzewacza; oraz (3) ogrzewacz i elektryczne przewody wejściowe są ze sobą wiązane. Alternatywnie, cienka rura, na przykład o grubości ścianek 3 do 5 milicali jest wyposażana w odpowiednią wstępną średnicę.

Rura ta jest rozcinana na pożądane odcinki, w celu formowania z nich podłoży. Następnie, wykonywane są tradycyjne techniki kształtowania, w celu uformowania podłoża i rury(rur) o pożądanym kształcie i rozmiarze. Kolejne etapy są wykonywane, jak to opisano, w celu uformowania tulei 200. Przeprowadzanie etapów zdefiniowanych w niniejszym opisie może być wykonywane w jakiejkolwiek pożądanej kolejności, w celu uzyskania odpowiednich szybkości produkcyjnych, oszczędności materiału, i tym podobnych korzyści.

Materiały ogrzewacza i inne metalowe elementy składowe są także wybierane na podstawie ich odporności na utlenianie i ogólnego braku reakcyjności, aby zapewnić, że nie będą one utleniały się lub w inny sposób reagowały z papierosem 23 przy jakichkolwiek temperaturach, które mogą wystąpić. Jeżeli jest to pożądane, element grzejny 210 łub inne metalowe elementy składowe są zamykane w obojętnych materiałach przewodzących ciepło takich, jak odpowiedni materiał ceramiczny, w celu lepszego zabezpieczenia przed utlenianiem i reagowaniem chemicznym.

Alternatywnie, element grzejny 210 jest ustawiony we wzór nagrzewania oporowego 220, w celu utworzenia obwodu nagrzewania oporowego zasilanego przez odpowiednie źródło energii elektrycznej. Szczególnie korzystny element grzejny 210 jest pokazany na fig. 7 zawierający wzór oporowy uformowany na zewnętrznej powierzchni 202 tulei cylindrycznej 200, na przykład wzór falisty posiadający stosunkowo wydłużone amplitudy w kierunku podłużnym poniższej tulei 200, jak pokazano. Na przykład, wzór oporowy może zawierać wolfram i jest nakładany na tuleję 200, na przykład z tlenku glinowego jak omówiono, jakąkolwiek tradycyjną. Wzór oporowy jest drukowany na taśmie z tworzywa sztucznego, przekazywany na ceramiczną zieloną taśmę i następnie z taśmy na tuleję ceramiczną przez wypalenie.

Jakikolwiek odpowiedni wzór może być wykorzystany, w celu uzyskania pożądanych temperatur roboczych, co zostało opisane. Jak to pokazano na fig. 7, ujemna i dodatnia końcówki wzoru oporowego są umieszczone przy tym samym końcu tulei 200 w celu łączenia z wtykami ujemnym i dodatnim 104C i'104D.

Alternatywnie, wzór oporowy, na przykład platynowy, jest formowany jako pożądany wzór na ceramicznej tulei 200. Alternatywnie, wzór oporowy jest formowany w pożądany wzór na ceramicznej tulei 200.

Jak to opisano powyżej, gdy przewód drutowy lub inny ciągły wzór oporowy jest poprowadzony spiralnie w rowku 203 tulei 200, konieczne są albo elektryczne złącza przy końcówkach umieszczonych na przeciwnych końcach tulei, albo elektryczne złącza, jakie pokazano na fig. 6. Zgodnie z innym korzystnym przykładem wykonania pokazanym na fig. 4, 8A i 8B, ciągły przewód drutowy 212 jest umieszczony w śrubowym rowku 203 wyznaczonym przez „grzbiety” spiralnego gwintu 230A pokazanego na fig. 4. Odnośnie fig. 8A i 8B, ciągły przewód drutowy 212 zawiera pierwszą nóżkę 212A i drugą nóżkę 212B, z których ta druga została zdjęta dla większej przejrzystości, alternatywnie umieszczane w odpowiednim śrubowym rowku 203 tulei o podwójnym gwincie 200 i rozdzielone tak, że końcówki przewodu

185 644 drutowego 212 są umieszczone na tym samym końcu tulei 200 w celu wygodnego połączenia z odpowiednim źródłem mocy i kontrolującym układem logicznym.

Segment łączący 212C łączy pierwszą nóżkę 212A z drugą nóżką 212B, zwłaszcza przez (1) przejście przez i do tulei 200 poprzez pierwszy otwór korzystnie umieszczony przy końcu, na przykład dalszym końcu, tulei 200 przeciwnych wtyków 104C i 104D, (2) przesunięcie wzdłuż wewnętrznej powierzchni 201 na krótki odstęp, oraz (3) przejście przez i na zewnątrz tulei 200 poprzez drugi otwór umieszczony obok zwoju spirali do pierwszego otworu. Termin „podwójny gwint” oznacza, że tuleja 200 posiada dwa równoległe śrubowe rowki. Taki układ umożliwia połączenia elektryczne przy końcówkach umieszczonych przy tym samym końcu tulei.

Zgodnie z wszystkimi przykładami wykonania, obszary styku 230C i 23OB umożliwiają ujemne i dodatnie złącza ze źródłem energii elektrycznej. Uszczegóławiając, złącze dodatnie jest wykonane przy pierwszej końcówce oporowego elementu grzejnego 210, a złącze ujemne jest wykonane przy drugiej końcówce oporowego elementu grzejnego 210. Korzystnie, tulejowy ujemny, lub wspólny, wtyk 104C oraz tulejowy dodatni wtyk 104D są odpowiednio umieszczone w podstawie 50, przyjmowane przez dodatkowe gniazdka (me pokazane) połączone docelowo ze sterującym zespołem obwodów elektrycznych i z pożądanym tul ej owym źródłem mocy, aby odpowiednio spowodować, aby złącze ujemne i dodatnie tulejowego elementu grzejnego 210 zostało uzupełnione złączem pożądanego tulejowego źródła mocy.

Wykorzystywane jest jakiekolwiek odpowiednie złącze elektryczne. Korzystnie, oba złącza tulejowego elementu grzejnego 210 z wtykami 104C i 104D są wykonane przy podstawie 50, to znaczy końcu uchwytu 39 naprzeciwko otworu wprowadzania papierosa, w celu uniknięcia zakłóceń przez i z papierosem. Należy zauważyć, że oznaczenia ujemny, wspólny i dodatni mogą być przemienne zgodnie z niniejszym wynalazkiem, jak to oznaczona w odniesieniu do tulejowego elementu grzejnego 210, ponieważ został zastosowany tylko jeden ogrzewacz. Jeśli jest to pożądane, wiele elementów grzejnych 210 może być wykorzystanych do ogrzania tulei 200, a przewód wspólny może być wykorzystany dla wielu elementów grzejnych 210.

Zgodnie z innym przykładem wykonania, ogrzewanie tulei może mieć miejsce przez zastosowanie indukcyjnego urządzenia grzejnego, jak widać na fig. 16. Tuleja 850 jest uformowana z odpowiedniego materiału przewodzącego, który może wytrzymywać i znosić temperatury wystarczająco wysokie do odparowania zgromadzonego osadu przez termiczne uwolnienie. W układzie zilustrowanym na fig. 17, cewka indukcyjna 852 znajduje się w osłonie zapalniczki i jest zasilana przez napędowy obwód elektryczny 854. Napędowy obwód elektryczny powinien generować wystarczającą ilość mocy (wynoszącą około 10 watów) do wystarczającego ogrzania rury przewodzącej.

Rura może być wykonana z jakiegokolwiek odpowiedniego materiału przewodzącego z uwzględnieniem wymagań ogrzewacza oraz wybranymi zgodnie z tym wymaganiami, dotyczącymi mocy i częstotliwości. Określono, że dla na przykład rury ze stali nierdzewnej o promieniu 4,26 x 10‘³ m, grubości 7.62 χ 10'⁵ m, długości 1,4 x 10 ^rm, optymalna jest częstotliwość 500 KHz, zaś maksymalną użyteczną częstotliwością jest 700 KHz. Wzrost temperatury z temperatury otoczenia do 425°C zachodzi w przeciągu 5 sekund od zasilenia obwodu.

Liczba zawojów wokół rury jest różna zależnie od rozpraszania mocy i wybranego rozmiaru rury, ale dla przykładowej rury ze stali nierdzewnej wystarczającą gęstość strumienia indukcji magnetycznej daje 50 zwojów.

Cewka może być umieszczona obok tulei (umieszczona wewnątrz osłony zapalniczki), lub też odsunięta od tulei (na przykład w osłonie urządzenia czyszczącego). W przypadku, gdy cewka indukcyjna jest umieszczana wewnątrz zapalniczki, wymagane jest mniej mocy, ale cewka i związany z nią zespół obwodów elektrycznych są następnie montowane w zapalniczce i zwiększają ciężar noszonego urządzenia. W przypadku, gdy cewka indukcyjna jest umieszczona w osłonie urządzenia czyszczącego, zdecydowanie zwiększone zostają wymagania mocy potrzebnej do ogrzewania indukcyjnego.

185 644

Źródło mocy

Pożądane tulejowe źródło mocy mogą stanowić baterie lub inne źródło mocy 37 zapalniczki 25. Bardziej korzystnie, element grzejny 210 jest zasilany przez zewnętrzne źródło mocy takie, jak jednostka ładowarki 500, jak to opisano poniżej, która jest także odpowiednia do ponownego ładowania baterii akumulatorowych zapalniczki 25 i jest łączona, na przykład, z tradycyjnym kontaktem ściennym lub innym źródłem prądu AC (prądu zmiennego) lub DC (prądu stałego) zdolnego do zapewnienia około 25 watów do około 50 watów dla procesu oczyszczania.

Na przykład, baterie mogą wymagać ponownego ładowania po około 160 do 800 zapaleń ogrzewacza odpowiadających około 160 do 800 wciągnięć dymu, to znaczy równoważnych około 20 do 100 papierosów (przyjmując 8 zapaleń i wciągnięć na papieros) lub, 1 do 5 paczek (przyjmując 20 papierosów na paczkę). Wygodnie, ponowne ładowanie miałoby miejsce podczas odpowiednio długiego okresu nie używania, na przykład pod koniec dnia lub przez kilka dni, przy czym czyszczenie odbywa się podczas każdego ładowania lub podczas jakiegoś ich ustawiania. Podczas okresu stosowania, skropliny gromadzą się na wewnętrznej powierzchni 201 tulei 200, elementach grzejnych papierosa 120 i innych elementach składowych zapalniczki przy każdym wygenerowanym wciągnięciu.

Odstępy czyszczenia

Gdy elementy grzejne papierosa 120 zostaną zapalone, w celu wygenerowania wciągnięcia dymu, skropliny z poprzedniego wciągnięcia (wciągnięć) na elementach grzejnych papierosa 120 są zwykle rozpraszane przez ogrzewanie. Jednakże skropliny dalej gromadzą się na wewnętrznej powierzchni tulei 201 i innych elementach składowych.

Potrzeba oczyszczenia i/lub ponownego ładowania może być zaspokajana dzięki odpowiedniemu wykryciu gromadzenia się skroplin lub pewnego wypadkowego oznaczenia ich gromadzenia się oraz pojemności mocy. Odnośnie fig. 1, 10 i 11, przewidziany jest wewnątrz zapalniczki 25 licznik 55 do zliczania pożądanych zjawisk, który może być stosowany do oznaczania, że wymagane jest czyszczenie, na przykład po pewnej liczbie ładowań lub przy każdym ładowaniu, albo po pewnej liczbie papierosów, wciągnięć dymu i poszczególnych ogrzań ogrzewacza papierosa, i tym podobnych. Należy zauważyć, że jeżeli ponowne ładowanie zostanie przeprowadzone po założonej liczbie papierosów, ładowania (ładowań), wciągnięć dymu lub poszczególnych ogrzań, i tym podobnych zjawisk, wówczas skutecznie łączone jest liczenie i przechowywanie informacji dla ładowania i czyszczenia.

Jeżeli jest to pożądane, ikona na wyświetlaczu 51 może sygnalizować potrzebę oczyszczenia w odpowiedzi na sygnał z licznika 55 po założonej liczbie zjawisk lub przy pewnej ustanowionej liczbie przed założoną liczbą. W drugim przypadku, ikona jest wyświetlana z pewnym założonym wyprzedzeniem czasowym w stosunku do zjawiska rozpoczęcia oczyszczania, w celu poinformowania palącego o zbliżającej się potrzebie oczyszczenia, na przykład tak, aby on lub ona mogła zainicjować cykl oczyszczania przed upłynięciem czasu na użytkowanie lub też zaplanować używanie innej zapalniczki, gdy ta używana jest oczyszczana.

Dodatkowo lub alternatywnie, inny sygnał alarmujący może być wysyłany do palącego, na przykład jakikolwiek sygnał foniczny taki, jak bip lub inny wygenerowany ton, przed, w czasie, albo po wyświetleniu ikony. Ponadto, kontrolujący układ logiczny może „blokować” palącego, jeżeli nie zostanie przeprowadzone czyszczenie, na przykład za pomocą kontrolującego układu logicznego 41 wykonującego tryb „zatrzymania”, który zapobiega zapaleniu ogrzewaczy, gdy licznik 55 wysyła sygnał informujący o wymaganym czyszczeniu do kontrolującego układu logicznego 41 zapalniczki, na przykład po założonej liczbie wypalonych papierosów i/lub równocześnie z wymaganym ładowaniem baterii. Po ukończeniu opisanego czyszczenia, kontrolujący zespół obwodów elektrycznych 41 i/lub regulator logiczny ładowarki 520, zależnie od zastosowanej techniki czyszczenia, przechodzi na tryb „działania”, w celu umożliwienia ponownego rozpoczęcia używania.

Wszelkie powyższe informacje kontrolujące są korzystnie przechowywane w tradycyjnej trwałej pamięci, w celu umożliwienia zabezpieczenia historii oczyszczania i związanego z nią liczenia i sygnalizowania, jeśli źródło mocy 37 zostanie wyczerpane.

185 644

Cykl oczyszczania jest korzystnie rozpoczynany w założonym momencie przez palącego, który wprowadza kod i/lub uaktywnia przycisk, przełącznik, lub tym podobny element, bądź podłącza zapalniczkę do zewnętrznej jednostki, takiej jak jednostka ładowarki 500, co zostanie opisane poniżej.

Cykl oczyszczania

Na przykład zapalniczka 35, gdy papieros zostanie usunięty, jest wprowadzana lub w inny sposób sprzęgana z odpowiednią ładowarką 500, jak to zostanie opisane poniżej, zawierającą źródło mocy i/lub podłączoną do tradycyjnego źródła energii elektrycznej takiego, jak kontakt, przez co energia elektryczna jest przekazywana z ładowarki 500 do źródła mocy zapalniczki 37, na przykład ładowanych baterii, oraz przesyłane są sygnały kontrolne z ładowarki do kontrolującego zespołu obwodów elektrycznych zapalniczki 41. Specjalny tulejowy element(y) grzejny(e) 210 jest zasilany przez źródło mocy zapalniczki 37, na przykład baterie, lub, co bardziej korzystne, przez ładowarkę 500 napięciem wynoszącym około 25-30 watów.

Gdy element(y) grzejny(e) 210 zostanie oporowo ogrzany poprzez doprowadzenie energii elektrycznej, wewnętrzna powierzchnia tulei 201 zostaje ogrzana, przede wszystkim przez przewodzenie, w odpowiednim stopniu, aby uwolnić termicznie znajdujące się na niej skroplmy. Tuleja 200, a zwłaszcza jej wewnętrzna powierzchnia 201, która gromadzi skropliny, jest ogrzewana zasadniczo równomiernie do pożądanej minimalnej temperatury, w celu skutecznego oczyszczenia elementów składowych zapalniczki, na przykład do korzystnych temperatur roboczych wynoszących około 150°C do około 750°C, na przykład około 300°C do około 600°C, przykładowo około 400°C do około 500°C, czyli na przykład około 450°C.

Zgodnie z jednym z przykładów realizacji cyklu oczyszczania, pożądana minimalna temperatura jest osiągana z temperatury pokojowej w przeciągu, na przykład, około 10 do około 90 sekund i utrzymywana przez okres, na przykład, do około 60 sekund. Cykl oczyszczania jest kontrolowany przez odpowiedni układ logicznie korzystnie wbudowany w kontrolny zespół obwodów elektrycznych zapalniczki 41 i/lub kontrolny zespół obwodów elektrycznych umieszczony w ładowarce 500.

Dodatkowo wspomniane ogrzewanie tulei 200 przekazuje ciepło, przede wszystkim przez przewodzenie, konwekcję i promieniowanie, na inne wewnętrzne elementy składowe zapalniczki takie, jak tuleja kanału powietrznego 87 (jeśli jest wykorzystywana); przejście 48 (jeśli jest wykorzystywane); zewnętrzna tuleja 84 zestaw ogrzewacza 100 zawierający łopatki grzejne 120; wspólny wtyk lub przewód wejściowy 104A; wtyki dodatnie lub przewody wejściowe 104B; rozpórkę 49, a zwłaszcza spodnią wewnętrzną powierzchnię 81 rozporki; podstawę 50; oraz przejście 47 w rozpórce i podstawie 50 łączące z czujnikiem wykrywającym wciągnięcia dymu 45, a przez to powoduje termiczne uwolnienie niepożądanych osadzonych skroplin ze wspomnianych wewnętrznych elementów składowych.

Korzystnie, wspomniane powierzchnie elementów składowych są ogrzewane do temperatury od około 100°C do około 400°C na okres wynoszący, na przykład, około 10 do 90 sekund.

Zgodnie z wszystkimi przykładami wykonania, elementy grzejne 210 są tak przewidziane i ustawione, aby ogrzewały tuleje 200, a zwłaszcza jej wewnętrzną powierzchnię 201, zasadniczo jednorodnie do pożądanej minimalnej temperatury, w celu skutecznego oczyszczenia tulei i elementów składowych zapalniczki, na przykład do korzystnych temperatur roboczych wynoszących około 150°C do około 750°C, na przykład około 300°C do około 600°C, przykładowo około 400°C do około 500°C, czyli na przykład około 450°C, prze okres wynoszący na przykład około 10 do około 120 sekund, lub od około 30 do około 90 sekund, albo około 20 do około 60 sekund.

Pewne obszary, na przykład części wewnętrznej powierzchni tulei 201 leżące poniżej obszarów elektrycznego styku 230, mogą być stosunkowo chłodniejsze, na przykład przez właściwości rozpraszania ciepła elementów złącz elektrycznych. Te chłodniejsze obszary mogą mieć temperaturę od, na przykład, około 15°C do około 50°C chłodniejszą niż reszta tulei 200. W celu zapewnienia, że cała wewnętrzna powierzchnia tulei 201 osiągnie pożądaną minimalną temperaturę oczyszczania, w celu termicznego uwolnienia, opór właściwy elementów grzejnych 210 i/lub dostarczana energia są tak dobierane, aby te stosunkowo chłodniejsze ob

185 644 szary osiągały pożądaną minimalną temperaturę oczyszczania, a inne obszary są ogrzewane do temperatury oczyszczania stosunkowo wyższej, chociaż nadal odpowiedniej, na przykład do korzystnych zwiększonych temperatur roboczych będących około 15°C do około 50°C większych niż około 150°C do około 750°C oraz innych zakresów w powyższych przykładach. Należy zauważyć, że tuleja z tlenku glinowego lub metalu 200 jest tak wcierana, aby miała zasadniczo jednorodną przewodność cieplną.

Skropliny uwalniane przy stosunkowo niższej temperaturze są początkowo odparowywane, ponieważ obecna w nich woda odparowuje przy 100°C i są uwalniane w stanie gazowym i/łub aerozolowym. Następnie, skropliny przy stosunkowo wyższej temperaturze ulegają przejściu w stan lotny lub rozkładowi termicznemu i są uwalniane. Następnie reszta skroplin jest utleniana. Uważa się, że jeden lub więcej z tych procesów powoduje obserwowane oczyszczenie tulei 200 oraz innych powierzchni pokrytych skroplinami. Termicznie uwolnione skropliny są zasadniczo określone jako substancja lotna.

Taki cykl ogrzewania określony przez powyższe temperatury i czas trwania skutecznie oczyszcza wspomniane powierzchnie elementów składowych. Jednakże, takie przekazywanie ciepła wymaga specyfikacji materiału. Na przykład nie powinny być wykorzystywane polimery i inne materiały w sąsiedztwie termicznym elementu grzejnego 210, ponieważ wyższe temperatury mogą spowodować stopienie lub inne niepożądane pogorszenie właściwości tych materiałów.

Zgodnie z alternatywnym przykładem wykonania, same ogrzewacze papierosa 120 są stosowane do ogrzania wewnętrznej powierzchni 201 tulei 200 podczas cyklu oczyszczania, oprócz ogrzewania wprowadzonego papierosa 23 podczas zwykłego palenia, w ten sposób omijając potrzebę szczególnego specjalnego elementu grzejnego 210 dla tulei zbierającej skropliny 200, jak to pokazano na fig. 9A. Cykl oczyszczania jest korzystnie rozpoczynany w założonym momencie przez palącego w odpowiedzi na sygnał, że oczyszczanie jest potrzebne.

Ogrzewacze papierosa 120 są poddawane impulsom, korzystnie zgodnie z szybko powtarzającym się wzorem, w założonym czasie oczyszczania, gdy papieros 23 nie jest obecny w zestawie ogrzewacza 39 w celu ogrzania wewnętrznej powierzchni tulei 201 zasadniczo jednorodnie do pożądanej temperatury, przede wszystkim przez promieniowanie i przewodzenie. W celu osiągnięcia pożądanej temperatury w zakresie od około 150°C do około 750°C, około 300°C do około 600°C, przykładowo od około 400°C do około 500°C, wewnętrznej powierzchni tulei 201 na okres wynoszący, na przykład, około 30 do około 60 sekund, poszczególne łopatki ogrzewacza są ogrzewane do temperatury od około 600°C do około 800°C i utrzymywane przez około 20 do około 60 sekund.

Jeżeli wszystkie, na przykład osiem, łopatki grzejne papierosa 120 są zasilane w sposób ciągły energią elektryczną przez około 20 do około 60 sekund, wymagana moc rozproszyłaby wydajność bardziej tradycyjnych baterii. Zgodnie z tym, będzie wymagane, aby energia była dostarczana z zewnętrznego źródła, na przykład poniżej omówionej jednostki ładowarki 500, która zgodnie z jednym z przykładów wykonania jest połączona z tradycyjnym kontaktem elektrycznym. Dodatkowo, łopatki 120 są poddawane długotrwałemu ogrzewaniu, co mogłoby powodować potencjalne uszkodzenia.

Alternatywnie, pożądane jest zapewnienie, aby palący miał możliwość zasilenia cyklu oczyszczania za pomocą baterii lub innego źródła mocy 37 zapalniczki 25, w celu umożliwienia czyszczenia wykonywanego w różnych miejscach bez potrzeby dostarczania jednostki ładowarki i/lub dostępu do tradycyjnego kontaktu elektrycznego. Może być stosowana do tego celu modulacja szerokości impulsu omówiona poniżej, jeżeli własności baterii są ulepszone, w celu umożliwienia opisanych ogrzewań procesu oczyszczenia.

Modulacja szerokości impulsu, w celu zachowania mocy baterii

Odkryto, że modulowanie szerokości impulsu każdej poszczególnej łopatki grzejnej papierosa 120, w celu zapalenia w bezpośrednim następstwie dla stosunkowo krótkich okresów czasu umożliwia jednorodne ogrzanie wewnętrznej powierzchni tulei 201 w obrębie wydajności energetycznej dostępnych baterii, na przykład przez zastosowanie modulatora szerokości

185 644 impulsu 60 umieszczonego w zapalniczce 25, aby umożliwić oczyszczanie wykonywane w pożądanym miejscu i pożądaną ilość razy, jak pokazano na fig. 10.

Jako nie ograniczający przykład, może być pożądane impulsowe dostarczanie energii do ogrzewaczy papierosa 120 tak, aby każda łopatka ogrzewacza 120 została zapalona około 20 do około 200 razy na sekundę, na przykład około 40 do 60 razy na sekundę, przykładowo około 50 lub około 100 razy na sekundę, w celu uzyskania pożądanego ogrzewania tulei.

Korzystne szerokości impulsu są określone przez uwarunkowanie takie, jak dostępne zasilenie mocą na przykład zewnętrzne źródło mocy; pożądane okresy zwiększania i utrzymywania ogrzewania łopatek 120 podczas oczyszczania; oraz własności materiału łopatek 120, włączając w to szybkie cykliczne ogrzewania podczas oczyszczania oraz temperatury robocze podczas oczyszczania. Jeśli jest to pożądane, wyznaczona szerokość impulsu dla każdego ogrzewacza może być zmniejszona, w celu zapobiegnięcia nadmiernemu ogrzaniu tulei 200. Poddawanie impulsom wszystkich łopatek 120 może odbywać się w jakiejkolwiek kolejności.

Korzystnie, modulator szerokości impulsu 60 jest umieszczony w jednostce ładowarki 500. Korzystnie, energia do ogrzania łopatek papierosa 120 jest dostarczana przez jednostkę ładowarki. Jeśli jest to pożądane, energia dostarczana do modulatora szerokości impulsu 60 jest tak poprowadzona, aby używać energii zarówno jednostki ładowarki, jak i ze źródła mocy zapalniczki 37, w celu podtrzymywania baterii.

Wykorzystywanie samych ogrzewaczy papierosa 120 do ogrzania wewnętrznej powierzchni 201 tulei 200 podczas cyklu oczyszczania oczyszcza zatem skutecznie wewnętrzną powierzchnię 201. W celu uniknięcia niepożądanego przekazywania ciepła na zewnętrzną tuleję 84 i/lub zewnętrzne ścianki zapalniczki 25, przewidziana została dodatkowa tuleja 215 pomiędzy zewnętrzną tuleją 84 i zewnętrzną powierzchnią tulei 202, która posiada obijającą ciepło wewnętrzną powierzchnię 215A otaczającą i skierowaną w kierunku zewnętrznej powierzchni tulei 202. Tuleją 215 jest korzystnie oddzielona od tulei 200 szczeliną i albo styka się albo jest oddzielona od zewnętrznej tulei 84.

Gdy ogrzewacze papierosa 120 ogrzewają wewnętrzną powierzchnię tulei 201, ogrzewana jest także zewnętrzna powierzchnia tulei 202. Ciepło promieniuje z zewnętrznej powierzchni tulei 202 i odbija się z powrotem w kierunku zewnętrznej powierzchni tulei 202 za pomocą odbijającej ciepło wewnętrznej powierzchni 215A tulei 215, aby zarówno zredukować ilość ciepła przekazywanego na zewnętrzną tuleję 84 i/lub zewnętrzne ścianki zapalniczki 25. jak zwiększyć skuteczność przekazywania ciepła na zewnętrzną powierzchnię tulei 202, a ostatecznie na wewnętrzną powierzchnię tulei 201, w celu oczyszczenia, tej wewnętrznej powierzchni 201.

Tuleja 215 działa także jako rozpraszacz ciepła do absorbowania nie odbitego wypromieniowanego ciepła, w celu dalszego zredukowania ilości ciepła przekazywanego na zewnętrzną tuleję 84 i/lub zewnętrzne ścianki zapalniczki 25. Dodatkowa tuleja 215 posiadającą odbijającą ciepło wewnętrzną powierzchnię 215A otaczającą i skierowaną w stronę zewnętrznej powierzchni tulei 202 może być przewidziana pomiędzy zewnętrzną tuleją 84 i skraplającą zewnętrzną powierzchnią tulei 202, zgodnie z jakimikolwiek opisanymi przykładami wykonania niniejszego wynalazku.

Dodatkowo lub alternatywnie, wykorzystywany jest układ kontrolny cyklicznego oczyszczania dla łopatek grzejnych, zgodnie z którym łopatki są ogrzewane przez pewien okres czasu, pozostawione do schłodzenia, ogrzane ponownie, ponownie schłodzone, i tak dalej, w celu dalszego zredukowania możliwości przegrzania wrażliwych na ciepło elementów składowych zapalniczki 25. Na przykład, łopatki ogrzewacza 120 mogą być poddawane impulsom, korzystnie impulsom o modulowanej szerokości, jak to omówiono, przez okres czasu wynoszący na przykład około 10 do około 30 sekund w trybie „włączenia”, pozostawiony do schłodzenia przez okres czasu wynoszący na przykład około 200 do około 300 sekund w trybie „wyłączenia”. Procedura ta jest powtarzana cyklicznie przez odpowiedni okres czasu, w celu oczyszczenia elementów składowych, na przykład przez 1 do 20 takich cykli „włączenia-wyłączenia”.

185 644

Zgodnie z wszystkimi powyższymi przykładami wykonania, kontrolny układ logiczny do kontrolowania poddawania impulsom ogrzewaczy papierosa 120 przez odpowiednie źródło mocy jest zawarty albo w kontrolnym zespole obwodów elektrycznych 41 zapalniczki 25, albo w kontrolnym zespole obwodów elektrycznych zewnętrznego elementu składowego, na przykład jednostki ładowarki.

Blokowanie oczyszczania

Zgodnie ze wszystkimi przykładami wykonania, papieros zawierający tytoń 23 jest korzystnie usuwany z zapalniczki przez palącego przed rozpoczęciem cyklu oczyszczania, a więc element(y) grzejny(e) wykorzystywany do oczyszczania nie ogrzewa tytoniu i nie wytwarzają substancji smakowych podczas cyklu oczyszczania. Zgodnie z korzystnym przykładem wykonania, kontrolny zespół obwodów elektrycznych 41 zapalniczki 25 i/lub regulator układu logicznego ładowarki 520 „zablokują” lub zapobiegną rozpoczęciu cyklu oczyszczania, przez zastosowanie trybu „zatrzymania”, który zapobiega zapaleniu elementu grzejnego 210, jeżeli czujnik świetlny 53 wykazuje, że papieros 23 znajduje się w zapalniczce 25.

Podobnie, kontrolny zespół obwodów elektrycznych 41 zapalniczki 25 i/lub regulator układu logicznego ładowarki 520 „zablokują” lub zapobiegną rozpoczęciu cyklu oczyszczania, przez zastosowanie trybu „zatrzymania”, który zapobiega zapaleniu elementów grzejnych papierosa 120, jeżeli czujnik świetlny 53 wyśle sygnał oznaczający, że papieros 23 jest obecny w zapalniczce, oraz jeżeli, jak to omówiono powyżej, licznik 55 wysłał sygnał oznaczający, że wymagane jest czyszczenie. Albo kontrolny zespół obwodów elektrycznych 41 i/lub regulator układu logicznego ładowarki 520 wprowadza tryb „działania”, w celu umożliwienia oczyszczenia, włączając w to uaktywnienie elementu grzejnego 210 lub łopatek ogrzewacza 120, jeżeli czujnik świetlny 53 wykaże, że papieros został usunięty.

Rozrząd i utrzymywanie przepływu powietrza

Dwie, korzystnie oddalone, ścieżki przepływu powietrza z powietrza otaczającego do zapalniczki 25 i w kierunku wprowadzonego papierosa 23 są odpowiednio pokazane za pomocą linii zakończonych strzałkami na fig. 3 i fig. 9A. Odnośnie najpierw fig. 3, gdy palący zaciągnie się wprowadzonym papierosem 23, powietrze otaczające zostanie wprowadzone do wnętrza zapalniczki 25 przez tuleję kanału powietrznego 87 umieszczonego w końcowej nasadce 83, i jest prowadzone wzdłuż szczeliny 208 przy wewnętrznej powierzchni tulei 201 tul.ei 200, oraz przepływa w kierunku wprowadzonego papierosa 23, jak to opisano w stanie techniki.

Jak zauważono powyżej w odniesieniu do fig. 4, wyznaczony wewnętrzny spiralny rowek na wewnętrznej powierzchni tulei 201 służy dalszemu kierowaniu lub przepuszczaniu powietrza wciąganego przez palącego do osłony zapalniczki wokół wprowadzonego papierosa 23 w spiralnym kanale, w ten sposób korzystnie dostarczając wciągnięte powietrze do wielu miejsc na obwodzie papierosa, w celu bardziej równomiernego rozprowadzenia powietrza i bardziej dokładnego zmieszania w osłonie zapalniczki. Gładka cylindryczna powierzchnia otaczająca wprowadzony papieros 23 powoduje, że powietrze wciągnięte przez palącego do osłony zapalniczki jest kierowane w bardziej opływowy sposób i mniej dokładnie mieszane w osłonie zapalniczki.

Odnośnie teraz fig. 9A-9E, gdy palący zaciąga się wprowadzonym papierosem 23, powietrze zewnętrzne zostaje wprowadzone do zapalniczki 25 przez przejście 48 umieszczone w jednej z bocznych ścianek zapalniczki i zewnętrzną tuleję 84. To wciągnięte powietrze jest początkowo kierowane wzdłuż pokazanej ścieżki w kierunku dalszego końca zapalniczki 25 względem otworu 27 albo przy zewnętrznej powierzchni 202 tulei 200, albo, jeżeli taka jest stosowana, wzdłuż zewnętrznej powierzchni tulei 215 naprzeciwko odbijającej wewnętrznej powierzchni 215A.

Wspomniana zewnętrzna powierzchnia tulei 202, albo, jeżeli taka jest stosowana, zewnętrzna powierzchnia tulei 215, działa więc tak, aby zapobiec bezpośredniemu uderzeniu części wciągniętego zewnętrznego powietrza na łopatkę ogrzewacza 120 leżącą poniżej przejścia 48 przy każdym wciągnięciu dymu, przez to zapobiegając niepożądanym zmianom wyżej opisanej pożądanej ścieżki oraz ewentualnym zmianom subiektywnej jakości palonego papie

185 644 rosa. Powietrze jest następnie kierowane w stronę odległego końca tulei 200, wzdłuż szczeliny 208 przy wewnętrznej powierzchni tulei 201 i w kierunku wprowadzonego papierosa 23.

Nie powstrzymywany przepływ od zewnętrznej powierzchni tulei 202 lub, jeśli jest wykorzystywana, zewnętrznej powierzchni tulei 215 będzie dążył do koncentracji spadku ciśnienia przy części szczeliny 208 znajdującej się poniżej przejścia 48 przy każdym wciągnięciu dymu, powodując w ten sposób potencjalnie niezgodne subiektywne cechy każdego wciągnięcia wygenerowanego przez odpowiednio obwodowo umieszczone łopatki grzejne 120. Zgodnie z tym, może być pożądane ustanowienie bardziej jednorodnego przepływu wewnątrz szczeliny 208 wokół papierosa 23, w celu zapewnienia stosunkowo zgodnych subiektywnych cech każdego wciągnięcia wygenerowanego przez odpowiednią z obwodowo ustawionych łopatek grzejnych 120.

W celu ustanowienia zasadniczo jednorodnego spadku ciśnienia we wszystkich miejscach na odległym końcu szczeliny 208, umieszczana jest część pierścieniowa lub ramię 209 na lub w pobliżu odległego końca zewnętrznej powierzchni tulei 202 pomiędzy tuleją 200 i zewnętrzną tuleją 84. Pierścieniowe ramię 209 jest tak ukształtowane, aby zmieniało rozprowadzenie przepływu powietrza, w celu ustanowienia zasadniczo jednorodnego spadku ciśnienia. Na przykład, pierścieniowe ramię 209 może zawierać korek porowaty z odpowiedniego materiału o koniecznym rozprowadzeniu porowatości, aby ustanowić jednorodny spadek ciśnienia, na przykład rozprowadzenie wciągniętego powietrza.

Zgodnie z innymi przykładami wykonania pokazanymi na fig. 9B-9E, pierścieniowe ramię 209 wyznacza uszczelnienie zasadniczo nie przepuszczające powietrza pomiędzy tuleją 200 i zewnętrzną tuleją 84, poza licznymi obwodowymi rowkami lub szczelinami 211, przez które jest rozprowadzane ze zmianą kierunku przepływ powietrza i ustanawia zasadniczo jednorodny spadek ciśnienia. Na przykład, jak pokazano na fig. 9B, rowki 211 mają jednorodne wymiary, na przykład około 0.381 mm szerokości, oraz jednorodnie rozprowadzone z, na przykład dwudziestoma czterema przerwami. Jak to pokazano na fig. 9C, rowki 211 mają jednorodne wymiary, na przykład, około 0.381 mm szerokości, i są nierównomiernie rozprowadzone tak, że rowki 211 są bardziej rozsunięte na części szczeliny 208 leżącej pod przejściem 48, gdzie koncentruje się spadek ciśnienia, to znaczy rowki 211 o bardziej równomiernych rozmiarach są obecne przy innych częściach szczeliny, w celu zapewnienia w nich większej ilości powietrza i wyrównania przepływu powietrza do szczeliny 208.

Jak to pokazano na fig. 9D, rowki 211 mają jednorodne rozmiary, na przykład około 0.381 mm szerokości, a niejednorodne rozprowadzenie, chociaż rozprowadzenie pokazane na fig. 9D jest bardziej jednorodne niże rozprowadzenie pokazane na fig. 9C. Jak pokazano na fig. 9E, wyznaczone rowki mają niejednorodne rozmiary i są nierównomiernie rozprowadzone. Uszczegóławiając, na fig. 9E rowki 211 mają, na przykład, 0.381 mm szerokości i są umieszczone przy części szczeliny 208 znajdującej się poniżej przejścia 48, gdzie koncentruje się spadek ciśnienia.

Pewna liczba sąsiednich większych, na przykład około 0.635 mm szerokości, rowków lub szczelin 211A jest umieszczona obwodowo przy rowkach 211, a jeszcze większe, na przykład około 1.143 mm szerokości, rowki lub szczeliny 21 IB są umieszczone obwodowe przy rowkach 211 A.

Przedstawione i opisane przykłady wykonania, pokazane jako nie ograniczające przykłady, mają za zadanie zmianę sposobu rozprowadzania przepływu powietrza początkowo skierowanego przez przejście 48 do górnych części pierścieniowego ramienia 209 na fig. 9B-9E i w ten sposób ustanowienie zasadniczo jednorodnego spadku ciśnienia i przepływu powietrza wewnątrz szczeliny 208 wokół papierosa 23.

Jak to zauważono powyżej w odniesieniu do fig. 4, wyznaczony wewnętrzny spiralny rowek na wewnętrznej powierzchni tulei 201 służy do dalszego kierowania lub przepuszczania powietrza wciągniętego przez palącego do osłony zapalniczki wokół wprowadzonego papierosa 23 w spiralnym kanale, korzystnie dostarczając w ten sposób wciągnięte powietrze do rozmaitych obwodowych miejsc papierosa w rezultacie bardziej jednorodnego rozprowadzenia powietrza i bardziej dokładnego zmieszania w osłonie zapalniczki.

185 644

Gładka cylindryczna powierzchnia otaczająca wprowadzony papieros 23 powoduje, że powietrze wciągnięte przez palącego do osłony zapalniczki jest kierowane w bardziej opływowy sposób i mniej dokładne jest zmieszanie w osłonie zapalniczki. Jeżeli jest to pożądane, czujnik wykrywający wciągnięcia dymu 45 jest umieszczony wewnątrz kanału 48.

Zewnętrzna jednostka utrzymywania w sprawności

Odnośnie fig. 11 oraz 12A-12D, pokazane zostały korzystne przykłady wykonania jednostki ładowarki 500 zawierającej zasilanie energii ładującej baterie 510 łączone z zewnętrznym źródłem mocy takim, jak kontakt ścienny; regulator układu logicznego ładowarki 520 schematycznie pokazany na fig. 11; oraz zasilanie energii ogrzewacza tulei 530. Pakiet baterii 37a, 37b zawierający ładowane baterie 37 jest odłączany od osłony zapalniczki 25 w tradycyjny sposób, na przykład poprzez znane styki elektryczne i mechaniczne typu wtykowo-gniazdkowego.

Zgodnie z pierwszym przykładem wykonania pokazanym na fig. 12A-12C, jeden zużyty pakiet baterii 37b jest umieszczany wgnieździe pakietu baterii 515, w celu połączenia z odpowiednim zasilaniem energii ładowarki baterii 510. Drugi naładowany pakiet baterii 37a jest łączony z zapalniczką 25, w celu zapewnienia przenośnego zasilania mocą, gdy zapalniczka nie jest łączona z jednostką ładowarki 500. Jak to pełniej opisano poniżej, dwa pakiety baterii 37a, 37b są następnie wygodnie zamieniane po wyczerpaniu jednego pakietu baterii, w celu dostarczenia pakietu naładowanych baterii do zapalniczki i rozpoczęcia ponownego ładowania pakietu wyczerpanych baterii.

Albo przed, albo, korzystnie, po takiej zamianie, przeprowadzane jest oczyszczanie zapalniczki 25. Zgodnie z jednym z przykładów wykonania, zapalniczka 25 jest umieszczana w gnieździe zasilania mocą ogrzewacza 535, w celu połączenia z zasilaniem mocy ładowarki 530. Takie zasilanie energią elektryczną jest kontrolowane przez kontrolny zespół obwodów elektrycznych 41 zapalniczki 25 i/lub regulator układu logicznego ładowarki 520 jednostki ładowarki 500. Cykl oczyszczania jest inicjowany po umieszczeniu zapalniczki 25 wewnątrz gniazda 535 i jest prowadzone w opisany sposób. Patrz schemat z fig. 11.

Rozmaite alternatywne przykłady wykonania są opcjonalnie wykorzystywane. Na przykład, jak pokazano na fig. 12D, dwa gniazda pakietów baterii 515a i 515b są wykorzystywane razem z pojedynczą jednostką ładowarki 500. Ładowarka 510 jest korzystnie łączona z jednym gniazdem pakietu baterii 515a, zaś drugie gniazdo pakietu baterii 515b działa jako wejście zapasowe. Takie gniazdo pakietu baterii 515b działające jako wejście zapasowe nie wymaga złącz elektrycznych, aby działać także jako wejście ponownego ładowania, ale może opcjonalnie posiadać takie złącza, aby umożliwiać ponowne ładowanie drugiego pakietu baterii 37b.

Podstawa czyszcząca 540 rozciąga się od górnej powierzchni jednostki ładowarki 500 i ma takie wymiary, aby, po odpowiednim umieszczeniu, podstawa 540 spoczywała wewnątrz zapalniczki 25 w miejscu ostatnio usuniętego wyczerpanego pakietu baterii. Podstawa 540 jest połączona z zasilaniem mocy ładowarki 530 i jest wyposażona w ukierunkowaną szczelinę 545 do łączenia z odpowiadającą jej powierzchnią (nie pokazaną) zapalniczki 25, w celu zapewnienia odpowiedniego ukierunkowania elektrycznych złącz.

Korzystny przykład wykonania jest zilustrowany na fig. 17. Jednostka podstawy 920 jest uformowana z zapasowym wejściem ładowania 900, które posiądą rowek 904 do zapewniania odpowiedniego ukierunkowania baterii. Przewód zasilania 902 dostarcza mocy AC do układu, a transformator (nie pokazany) przekształcą ją w moc DC o odpowiednim napięciu i prądzie w amperach. Wskaźnik 914 pokazuje tryb ładowania wejścia ładowania 900 (to znaczy jego stan roboczy - ładowanie, naładowany, stan pogotowia). Ładowanie jest kontrolowane przez zespół obwodów elektrycznych utrzymywania zasilania.

Wejście zapalniczki 916 przyjmuje ręczną zapalniczkę. Wnęka 910 umożliwia łatwe uchwycenie wprowadzonej zapalniczki dla ułatwienia jej wyjęcia. Wskaźnik 912 oznacza stan zapalniczki, na przykład ładowanie, oczyszczanie, oczyszczona i naładowana. Szczelina 918 ma płynną łączność z wentylatorem (nie pokazanym), który usuwa lotne substancje z zapalniczki i odprowadza je przez otwory wentylacyjne 906.

Opcjonalnie, skropliny wprowadzone w stan lotny mogą zostać rozłożone przez rozkład katalityczny. W stronę odprowadzania od wspomnianego otworu i przed otworami wentyla

185 644 cyjnymi może być zamontowany podparty katalizator platynowy w jednostce ładowania/oczyszczania. Indukcja elektromagnetyczna lub ogrzewanie oporowe jest stosowane do ogrzania materiału podporowego pokrytego platyną. Jeżeli ogrzewacz jest indukcyjny, stosowany jest odpowiedni induktor (na przykład ze stali nierdzewnej). Ogrzewacz jest ogrzewany do temperatury od 200 do 800°C, a najbardziej korzystnie około 300°C, w celu rozłożenia uwolnionych skroplin.

Wentylator wychwytuje wystarczającą ilość tlenu, aby spowodować rozpad skroplin bez znacznych ilości widocznego i wonnego produktu. Jeżeli jest to pożądane, wymiennik ciepła może być wykorzystany do schładzania usuwanych gazów.

W celu zainicjowania procedury utrzymywania w sprawności, naładowany pakiet baterii jest przesuwany z gniazda ładowanych baterii 515a do wejścia zapasowego 515b. Wyczerpany pakiet baterii jest następnie usuwany z zapalniczki 25 i umieszczany w ostatnio opróżnionym gnieździe ładowanych baterii 515a w celu naładowania.

Na przykład, wyczerpany pakiet baterii jest usuwany z zapalniczki 25 przez odblokowanie odpowiedniego łącznika za pomocą rozłącznika 640. Zapalniczka 25 jest łączona z podstawą 540, a stąd z zasilaniem mocy 530 poprzez odpowiednie styki elektryczne, na przykład przez znane styki elektryczne i mechaniczne typu gniazdkowo-wtykowego, w celu ustanowienia oczyszczania, jak to zostało opisane. Po ukończeniu oczyszczania w przeciągu około dziesięciu minut, jak opisano, zapalniczka 25 jest usuwana z podstawy 540, naładowany pakiet baterii jest usuwany z wejścia zapasowego 515b i łączony z zapalniczką 25.

Po pewnym czasie od zakończenia oczyszczania, na przykład kilku minutach, zapalniczka 25 jest odłączana od jednostki ładowarki 500 przez palącego i jest natychmiastowo gotowa do palenia z pakietem naładowanych baterii, podczas gdy stosunkowo dłuższy cykl ładowania, na przykład kilka godzin lub cała noc, jest przeprowadzany dla drugiego pakietu wyczerpanych baterii pozostałego w wejściu ładowania 515a. Taki jednoczesny pełny cykl oczyszczania i rozpoczęcie cyklu ponownego ładowania ułatwia stosowanie zapalniczki 25 i ustanawia standardową czynność, na przykład codzienną czynność, dla palącego, w celu zapewnienia odpowiedniego utrzymywania w sprawności zapalniczki.

Dodatkowo, pojedyncze odliczanie zapaleń ogrzewacza papierosa, wypalonych papierosów, i tym podobnych, jest przeprowadzane zarówno dla ładowania, jak i czyszczenia, w ten sposób upraszczając układ logiczny zapalniczki. Ponadto, może być zastosowana pojedyncza ikona i/lub dźwięk, w celu zaalarmowania palącego o potrzebie ponownego naładowania lub oczyszczenia.

Taki jednoczesny pełny cykl oczyszczania i rozpoczęcie cyklu ponownego ładowania zwiększa także skuteczność oczyszczania, ponieważ redukowane jest gromadzenie skroplin dzięki regularnemu, na przykład codziennemu, oczyszczaniu.

Oczyszczanie takie jest korzystnie rozpoczynane podczas, bezpośrednio po, lub też nieco po rozpoczęciu ponownego ładowania i jest korzystnie kończone po kilku minutach. Po ogrzaniu, wspomniane uwolnione skropliny lub substancje lotne opuszczą następnie zapalniczkę 25 przez otwór 27.

Usuwający i ochronny znany układ wypycharki, może być zastosowany w przypadku zapalniczki 25. W takim przypadku, wypycharka jest umieszczana w pozycji wycofanej lub roboczej na odległym końcu względem otworu 27 zbiornika papierosowego wyznaczonego przez łopatki 120, w przeciwieństwie do alternatywnej pozycji przy bliskim końcu zbiornika papierosowego, w ten sposób umożliwiając usunięcie termicznie uwolnionych skroplin. Podobnie, podstawa 540 jest tak ukształtowana, aby przyjmowała każdy zastosowany układ wypycharki.

Zawartość uwolnionych skroplin

Może być pożądane zminimalizowanie ujścia uwolnionych skroplin poprzez otwór 27, na przykład z takiego powodu, że zapach lub wygląd tych uwolnionych skroplin mogą być niepożądane dla pewnych osób palących i innych. Zgodnie z powyższym, filtr lub jakikolwiek inny tradycyjny mechanizm zawartości pary, gazu, aerozolu, dymu i tym podobnych substancji może być wykorzystany do wychwytywania termicznie uwolnionych skroplin po ich ujściu z zapalniczki.

185 644

Na przykład, dostępne w handlu, tak zwane techniki bezdymnych popielniczek wykorzystujące wentylatory lub inne urządzenia kierujące termicznie uwolnione skropliny do filtra, elektrostatycznych urządzeń wytrącających, katalizatorów lub innych tradycyjnych mechanizmów zawartości mogą być przystosowane do wychwytywania termicznie uwolnionych skroplin oraz, jeśli jest to pożądane, mogą być łączone z jednostką ładowarki.

Na przykład, jak to pokazano na fig. 12A-12C, przewidziany został mechanizm filtra/wentylatora 560. Gdy uwolnione skropliny opuszczą zapalniczkę 25 przez otwór 27 w efekcie opisanego cyklu ogrzewania, są one wyciągane, na przykład za pomocą odpowiedniego wentylatora, przez otwór wejściowy 562 umieszczony na powierzchni jednostki ładowarki 500 przy zapalniczce 25 spoczywającej w gnieździe 535 lub podpartej na podstawie 540.

Uwolnione skropliny są następnie filtrowane i/lub rozkładane i/lub obrabiane w jakikolwiek tradycyjny sposób wewnątrz jednostki ładowarki 500, a następnie powstały strumień opuszcza jednostkę ładowarki 500 przez otwór wyjściowy 564. Ponadto może być dodane dodatkowe powietrze, w celu rozrzedzenia tego strumienia i zredukowania gęstości i widoczności wyjściowego produktu.

Alternatywnie, wprowadzana jest od zbiornika CR wkładka posiadająca w przybliżeniu wymiary papierosa 23, w celu zapobiegnięcia opuszczeniu zapalniczki przez potencjalnie niepożądane uwolnione skropliny lub substancje lotne, działając na przykład jako wychwytywacz lub filtr. Taka wkładka aktywnie lub biernie adsorbuje, przyciąga i/lub katalizuje rozkład skroplin uwolnionych przez ogrzanie tulei 200. Przykładami takich wkładek są ciała stałe lub ciecze o dużym obszarze powierzchniowym; stałe substancje adsorbujące polimerowe lub nie polimerowe, uaktywniane termicznie lub nietermicznie, zawierające środki naładowane dodatnio lub ujemnie bądź też zerowe lub ich kombinacje; tradycyjne filtry papierosowe; oraz środki naładowane elektrostatycznie. Podparty katalizator platynowy, co omówiono powyżej w odniesieniu do fig. 17, stanowi przykład.

Jak to opisano powyżej, cykliczna praca przy niskiej temperaturze wynoszącej około 200-300°C wkładki przez ogrzaną tuleję 200 lub ogrzewacze papierosa 120 ustanawia mechanizm wprowadzania skroplin wstań lotny i przekazywania jej substancji adsorbującej. Ogrzane skropliny będą dążyły w kierunku stosunkowo chłodniejszych powierzchni wkładki, która będzie dążyła do ich adsorbowania. Na przykład, różne postacie węgla, na przykład węgiel drzewny, są dostarczane na odpowiednie podłoże, takie jak papier i/lub octan celulozy. Na przykład, wykorzystywana jest wkładka o rozmiarze papierosa posiadająca działającą katalitycznie powierzchnię, uaktywnianą termicznie lub nie termicznie, która działa w połączeniu z pracą cykliczną w niskich temperaturach (200-300°C), w celu przekształcenia wytworzonego rodzaju skroplin w produkt fazowy w postaci pary lub gazu o małej masie cząsteczkowej, który zostanie łatwo usunięty z wnęki ogrzewacza.

Inny przykład aktywnej wkładki jest pokazany na fig. 13. Elektrostatyczne urządzenie wytrącające 410 jest łączone stykami w podstawie 50 z obwodem elektrycznym o niskim natężeniu i o wysokim napięciu w jednostce ładowarki 500 kontrolowanym albo przez układ logiczny zapalniczki, albo, korzystnie, układ logiczny ładowarki, przy czym moc jest dostarczana albo z baterii 37, albo, korzystnie, z napięcia międzyprzewodowego, zmodyfikowanego przez jednostkę ładowarki 500. Elektrostatyczne urządzenie wytrącające 410 przyciąga i wiąże termicznie uwolnione cząstki skroplin.

Uszczegóławiając, urządzenie wytrącające 410 zawiera liczne dodatnio naładowane tarcze 420A oraz liczne naładowane ujemnie tarcze 420B, które są ustawione w cylindrycznym naprzemiennym układzie ze szczeliną pojemnościową pomiędzy sąsiadującymi przeciwnie naładowanym tarczami. Każda dodatnio naładowana tarcza 420A posiada centralny otwór oraz odpowiedni obrzeżowy obszar wycięty 421 A, oraz każda ujemnie naładowana tarcza 420B posiada centralny otwór i odpowiedni obrzeżowy obszar wycięty 42IB. Centralne okrągłe otwory tych tarcz zapewniają ciągłą ścieżkę przepływu powietrza przez elektrostatyczne urządzenie wytrącające 410.

Kilka, na przykład cztery, pręty podpierające rozciągają się z elektrycznie nie przewodzących końcowych tarcz 416 do umieszczonej naprzeciwko elektrycznie nieprzewodzącej części końcowej 430, która stanowi korzystnie porowaty spiekany materiał ceramiczny. Jeden

185 644 z prętów podpierających działa jako pręt złącza dodatniego 415A, który łączy elektrycznie z każdą tarczą 420A, korzystnie przez zgrzeinę punktową, oraz jest łączony z odpowiednim dodatnim stykiem.

Pręt złącza dodatniego 415A przechodzi przez wycięcia ujemnie naładowanych tarcz 415A i jest odpowiednio elektrycznie izolowany od obszarów wyciętych 421B przeciwnie naładowanych tarcz 420B.

Drugi pręt podpierający działa jako pręt ujemnego złącza 415B, który elektrycznie łączy każdą tarczę 420B, korzystnie przez zgrzeinę punktową, oraz jest łączony z odpowiednim stykiem dodatnim. Pręt ujemnego złącza 415B przechodzi przez wycięcia naładowanych dodatnio tarcz 415A i jest odpowiednio elektrycznie izolowany od wyciętych obszarów 421A przeciwnie naładowanych tarcz 420A. Pozostałe dwa pręty 415C działają jako mechaniczne podparcie i są korzystnie punktowo zgrzewane ze wszystkimi tarczami 420A i 420B.

Pozostałe dwa pręty 415C są nie przewodzące lub tarcze są przy nich wycięte, jak to opisano powyżej, w celu zapobiegnięcia zwarciom elektrycznym. Wszystkie wspomniane elementy składowe elektrostatycznego urządzenia wytrącającego 410 powinny być zdolne do przeprowadzania wielu operacji oczyszczania, jeżeli jest to pożądane. Korzystnie, wspomniane tarcze są zamknięte w elektrycznie nie przewodzącej tulei cylindrycznej, która jest perforowana lub bardzo porowata, a korzystnie jest ceramiczna.

Elektrostatyczne urządzenie wytrącające 410 jest wprowadzane, korzystnie najpierw częścią końcową 430, do zbiornika papierosowego zapalniczki 25. Zapalniczka jest następnie wprowadzana do gniazda 535 jednostki ładowarki 500 tak, aby odpowiednia złącza dodatnie i ujemne zostały utworzone z prętem dodatnim 420A i prętem ujemnym 420B elektrostatycznego urządzenia wytrącającego 410 do ich zasilania prądem, wielkości na przykład około 50 do około 70 mikroamperów przy 1 do około 2 kV, gdzie ustanowiona jest różnica potencjałów pomiędzy sąsiadującymi tarczami naładowanym dodatnio 420A i tarczami naładowanymi ujemnie 420B, w celu przyciągania cząstek skroplin uwolnionych termicznie z wewnętrznych powierzchni zapalniczki.

Ładowarka 500 jest korzystnie połączona z prądem zmiennym lub innym domowym prądem o napięciu 110 V, oraz posiada odpowiedni zespół obwodów elektrycznych do ustanowienia,wspomnianego potencjału. Po odpowiednim czasie, na przykład około 10 do 30 minut, zapalniczka 25 jest usuwana z gniazda 535 jednostki ładowarki 500, a wkładka jest usuwana z zapalniczki, w celu likwidacji i zastąpienia. Jeżeli zostanie doprowadzona wystarczająca moc przez źródło mocy zapalniczki 37, na przykład podczas ponownego ładowania lub oczyszczania przeprowadzanego na łopatkach ogrzewacza zapalniczki 210, wkładka jest wprowadzana końcowymi tarczami 416 najpierw do zapalniczki 25, pręty dodatni i ujemny 415A i415B łączą się z odpowiednimi złączami elektrycznymi (nie pokazanymi) wewnątrz zapalniczki, w celu utworzenia potencjału, jak to opisano.

Każde z powyższych podejść jest ukształtowane jako wkładka posiadająca podobne wymiary geometryczne co papieros 23, oraz która jest łączona z zapalniczką podczas cyklu ponownego ładowania w ten sam sposób co papieros 23. Palący wygodnie wprowadza i usuwa wkładkę czyszczącą w taki sam sposób jak swój papieros. Zastosowanie takiej wkładki nie będzie przeszkadzać palącemu, ponieważ jest stosowane tylko podczas cyklu ponownego ładowania. Wkładka ta, po usunięciu jej z zapalniczki po cyklu ponownego ładowania lub oczyszczania, może być wyrzucona lub użyta ponownie, zależnie od rozwiązania (rozwiązań) zastosowanej wkładki

Zwłaszcza wkładka wielokrotnego użycia może być łatwo dołączana do tradycyjnych paczek (na przykład pudełek) razem z samymi papierosami. Poza własnościami wychwytującymi takiej wkładki, posiadają one dodatkowe korzyści czyszczące związane z fizycznym zetknięciem wkładki i ogrzewaczy papierosowych 120 oraz kołnierzem podczas wprowadzania i wycofywania.

Wyświetlacze ikonowe

Wszelkie znane ikony i związane z nimi układy logiczne, mogą być stosowane zgodnie z niniejszym wynalazkiem. Na przykład, odnośnie fig. 14, korzystny wizualny oznacznik lub wyświetlacz 51 jest wyszczególniony, korzystnie umieszczony na jednej z dwóch węższych

185 644 ścianek 251 zasadniczo prostokątnej osłony ręcznej zapalniczki 25, w celu umożliwienia spojrzenia, gdy jedna z dwóch szerszych ścianek spoczywa w dłoni palącego.

Wyświetlacz 51 jest korzystnie wyświetlaczem ciekłokrystalicznym, który ukazuje ikony oznaczające stan różnych funkcji zapalniczki 25, a szerzej wyznaczonego układu do palenia tytoniu zawierającego papieros 23. Dodatkowo, przewidziany został przełącznik podświetlenia 630 umożliwiający palącemu oświetlenie wskaźnika 51 dla lepszej widoczności, zwłaszcza gdy jest słabe oświetlenie zewnętrzne.

Jeśli jest to pożądane, wszelkie ikony tego wizualnego wyświetlacza mogą być połączone z tradycyjnym dźwiękiem tonowym, bipem lub innym sygnałem fonicznym.

Na przykład, ikona 600 przedstawia papieros zawierający ikonę filtra 602 wyznaczającą prostokątny obrys, co oznacza, że prąd jest dostarczany wyznaczając ciemny obrys, a liczne, na przykład osiem, stosunkowo mniejsze obszary prostokątne zacieniowane 604, oznaczające pozostałe wciągnięcia dymu na wprowadzony papieros 23, co oznacza, że prąd jest początkowo dostarczany do wszystkich prostokątów. Gdy łopatka ogrzewacza 120 zostanie zapalona, prąd przestaje być dostarczany do odpowiedniego zacieniowanego obszaru 604, powodując, że ten obszar 604 znika, albo pozostaje sam obrys.

Przeciwnie, obszary 604 początkowo wyznaczają obrys, a gdy łopatka ogrzewacza 120 zostanie zapalona, prąd przestaje być dostarczany od odpowiedniego obszaru obrysowego 604 powodując, że obszar ten 604 znika lub zostaje zacieniowany. Korzystnie, dostarczanie prądu do obszaru 604 umieszczonego przy końcu ikony papierosa 600 naprzeciwko ikony filtra 602 jest kończone przy pierwszym wciągnięciu dymu, a następnie dostarczanie prądu do kolejnych sąsiadujących obszarów 604 jest kończone przy kolejnych wciągano-wypustowych, zapaleniach łopatki ogrzewacza w celu zaalarmowania palącego zarówno o liczbie pozostałych wciągnięć, jak i liczbie wciągnięć wykonanych na wprowadzonym papierosie. Takie zobrazowanie imituje także palenie spalanego papierosa z oświetlonym końcem sięgającym filtra, gdy papieros jest palony.

Mogą być przewidziane inne ikony wyświetlane na wyświetlaczu 51. Ikony te działają jak to opisano powyżej, zaciemniając i podświetlając ikony lub ich segmenty. Prostokątna ikona o kształcie baterii 610 została przewidziana w celu oznaczania stanu baterii 37. Korzystnie, ikona baterii 610 zawiera cztery wyraźne segmenty odpowiadające liczbie baterii 37. Specyficznie, ikona baterii 610 korzystnie zawiera pojedynczy prostokątny segment 612 posiadający stosunkowo mniejszą dołączoną prostokątną ikonę reprezentującą końcówkę baterii oraz zawiera ponadto trzy prostokątne segmenty 614.

Jak to opisano powyżej w odniesieniu do ikony papierosa 600, wspomniane prostokątne segmenty ikony baterii 612 i 614 są korzystnie zaciemniane, gdy pakiet baterii jest całkowicie naładowany, a następnie kolejno oświetlane i znikające, gdy odpowiadająca im ilość pakietu baterii zostanie wyczerpana podczas używania. Korzystnie, najniższy, jak pokazano na fig. 14, prostokątny segment ikony baterii 614 jest oświetlany najpierw, a po nim sąsiadujące kolejne prostokątne segmenty ikony baterii 614, a następnie pojedynczy prostokątny segment 612. Opisane zaciemnianie i oświetlanie może być odwrócone.

Wyczerpywanie baterii jest wykrywane w znany sposób.

Ikona blokowania 620 jest także przewidziana na wyświetlaczu 51 i wyznacza prostokątny obszar posiadający kształt odwróconego łuku w formie litery U przyłączonej do górnego boku prostokątnego obszaru. Ikona ta jest uaktywniana, gdy układ logiczny 41 wprowadzi tryb „zatrzymania”, który zapobiega zapaleniu ogrzewaczy, gdy licznik 55 wyśle sygnał oznaczający potrzebę oczyszczenia do układu logicznego 41 zapalniczki, jak to opisano powyżej. Przykładowo, gdy wspomniany tryb „zatrzymania” zostanie wprowadzony, cała ikona blokowania 620 może zostać zaciemniona lub odwrócony łuk w kształcie litery U może zostać zaciemniony na uprzednio zaciemnionej reszcie ikony blokowania 620. Po ukończeniu opisanego wcześniej oczyszczania, kontrolny zespół obwodów elektrycznych zapalniczki 41 i/lub regulator układu logicznego ładowarki 520, zależnie od zastosowanej techniki czyszczenia, wprowadza tryb „uruchomienia”, w celu umożliwienia ponownego działania.

Przykładowo, gdy zostanie wprowadzony tryb „uruchomienia” cała ikona blokowania 620 może być oświetlona i wówczas niewidoczna, bądź też odwrócony łuk w kształcie lite

185 644 ry U może być oświetlony na tle zaciemnionej reszty ikony blokowania 620. Opisane zaciemnianie i oświetlanie może zostać odwrócone. Ponadto, taka funkcja blokowania może być wprowadzona przez wciśnięcie przełącznika podświetlenia 630 na okres czasu, na przykład około 3 do około 10 sekund, poza okresem uaktywniania podświetlenia wyświetlacza 51 lub przez inne sprzężenie przez palącego, które służy do „blokowania” i „odblokowywania” zapalniczki podczas okresów nie używania. Ikona blokowania 620 jest także odpowiednio uaktywniana i dezaktywowana za pomocą takiej funkcji blokowania.

Odnośnie fig. 15, przewidziany został alternatywny układ kontrolny 700 do kontrolowania ilości skroplin uwalnianych przez otwór 27 zapalniczki 25. Jak pokazano, układ kontrolny 700 jest umieszczony wewnątrz jednostki ładowarki 500, korzystnie łączony z nią, w celu umożliwienia wymiany elementów składowych takich, jak katalizator omówiony poniżej. Przewidziana została pierwsza rura lub wyznaczony kanał przepływu 710A, która rozciąga się od otworu wejściowego 562 jednostki ładowarki 500 i przy pierwszym końcu sprzęga, korzystnie w sposób nie przepuszczający płynu, otwór 27, w celu płynnego połączenia w cylindrycznym zbiorniku wyznaczonym przez łopatki ogrzewacza 120, gdy zapalniczka 25 zostanie sprzęgnięta z jednostką ładowarki.

Katalizator 720, opisany lepiej poniżej, jest umieszczony na ścieżce przepływu wyznaczonej przez rurę 710A. Drugi odcinek rury 71 OB, korzystnie integralne przedłużenie rury 710A, przepływowo łączy katalizator 720 z wentylatorem 750, trzecia rura 710C łączy przepływowo wentylator 750 z ochładzaczem/dyfuzorem powietrza 760, a czwarta rura 71 OD przepływowo łączy ochładzacz/dyfuzor powietrza 760 z otworem wyjściowym 564 jednostki ładowarki 500.

Katalizator 720 jest korzystnie tak ukształtowany, aby rozciągał się w poprzek poprzecznego odcinka wyznaczonego przejścia rury tak, by całe powietrze uderzało w niego i ostatecznie przechodziło przez katalizator 720. Na przykład, katalizator 720 posiada okrągły przekrój poprzeczny, na przykład stanowi porowaty cylinder, posiadający średnicę, która jest nieznacznie mniejsza niż rury 710A tak, aby katalizator 720 został umieszczony w niej w sposób nie przepuszczający płynu. Zgodnie z jednym z korzystnych przykładów wykonania, katalizator 720 stanowi cylindryczny porowaty trzpień o wielkości około 8 mm na około 10-15 mm. Jeśli jest to pożądane, może być zastosowane szczeliwo pomiędzy katalizatorem 720 i wewnętrznymi ściankami rury 710A.

Wspomniany katalizator 720 może korzystnie być usuwany z jednostki ładowarki 500, w celu wymiany po ostatecznym rozpadzie. Katalizator 720 korzystnie wyznacza przez niego kanały przepływu. Na przykład katalizator 720 jest porowaty, posiada na przykład porowatość około 75% do około 95%, przykładowo około 85% do około 90%, posiadając na przykład obszar powierzchniowy wynoszący 16,000 metrów kwadratowych na metr sześcienny (m/m³) do około 2,000 metrów kwadratowych na metr sześcienny (m²/m³). Spadek ciśnienia w poprzek katalizatora 720 zwiększa się wraz ze zmniejszaniem porowatości.

Na przykład, katalizator 720 zawiera wspornik trzpienia z porowatej pianki ceramicznej takiej, jak kordieryt z dużym obszarem powierzchniowym zmywalnej powłoki tlenku glinu dostępny na rynku, na przykład zawierający około 80 do około 10 porów na cal liniowy, na przykład 45 parów na cal liniowy. Kordieryt został wybrany z powodu jego stosunkowo niskiego współczynnika rozszerzalności cieplnej, a zatem pożądanej wytrzymałości na nagłe zmiany temperatury podczas ogrzewania.

Taki porowaty wspornik ceramiczny jest następnie pokrywany odpowiednim stabilnym i długotrwałym katalizatorem takim, jak platyna lub stop platynowy. Zgodnie z jednym z korzystnych przykładów wykonania, źródłem platyny jest kwas chloroplatynowy, H2PtC16-6H2O, oraz jest nakładana jakąkolwiek odpowiednią techniką taką, jak początkowe uwodnienie. Na przykład, porowaty trzpień z pianki ceramicznej jest zanurzany w stężonym roztworze alkoholowym kwasu chloroplatynowego, H₂PtC16-6H2O, i opcjonalnie poddany kąpieli ultradźwiękowej, w celu zapewnienia odpowiedniego przenikania i pokrywania.

Następnie, porowaty trzpień z pianki ceramicznej jest usuwany z roztworu; nadmiar roztworu jest usuwany, na przykład przez wstrząśnięcie; a następnie porowaty trzpień z pianki ceramicznej jest osuszany w piecu przy około 70°C do około 75°C. Osuszony porowaty trzpień z pianki ceramicznej jest następnie umieszczany piecu, temperatura pieca jest podno

185 644 szona do około 900°C przy około 50°C/min., oraz utrzymywany w powietrzu przy około 900°C przez około 30 minut, a następnie porowaty trzpień z pianki ceramicznej jest schładzany do temperatury pokojowej. Inne materiały wspornikowe, takie jak metalowe siatki z cienkiego drutu/folie, wełna kwarcowa, ceramiczne materiału ażurowe, i tym podobne, stanowią także odpowiednie, dostępne w handlu wsporniki.

Rozkład fotokatalityczny, przy użyciu źródła światła ultrafioletowego i katalizatora, może być także zastosowany do rozłożenia substancji lotnych na dwutlenek węgla i wodę. Bardziej korzystnie, źródło światła ultrafioletowego jest zabudowane w katalizatorze z porowatą membraną tlenku tytanowego pokrytym szkłem, posiadającym przyłożony ładunek elektrostatyczny.

Wracając do rozkładu cieplnego, katalityczny podgrzewacz 725 jest korzystnie przewidziany w jednostce ładowarki 500, w celu wstępnego ogrzania oraz ogrzania katalizatora 720 do odpowiedniej powierzchniowej temperatury roboczej wynoszącej, na przykład, około 300°C, oraz jest korzystnie izolowany termicznie od reszty jednostki ładowarki 500.

Korzystnie, katalizator jest podgrzewany pomiędzy temperaturą wynoszącą około 275°C i około 350°C przed rozpoczęciem ogrzewania tulei skraplającej 200, jak to omówiono. Zgodnie z korzystnym przykładem wykonania, katalizator jest podgrzewany do około 300°C. Ogrzewacz 725 może stanowić jakiekolwiek odpowiednie źródło ciepła takie, jak oporowo ogrzewany przewód drutowy, na przykład, omówiony powyżej stop o znaku Nichrome®, lub cylindryczny ogrzewacz taki, jaki pokazano na fig. 8A-8B, który otacza zarówno rurę 710A, jak i katalizator 720 w niej umieszczony.

Korzystnie, rury, a przynajmniej rura 710A i 71 OB, które są w stanie wytrzymać takie temperatury to, na przykład rury szklane. Dodatkowo, musi być zapewniona obecność wystarczającej ilości tlenu do utleniania katalitycznego uwolnionych skroplin.

Na przykład wentylator 750 korzystnie powoduje, że przepływ powietrza ma wielkość około 300 cm³/min. do około 1200 cm³/min., na przykład około 500 cm³/min. Elektrostatyczne urządzenie wytrącające i/lub filtr(filtry) może zostać dodany wewnątrz obiegu pomiędzy katalizatorem 720 i otworem wyjściowym 564, w celu uzupełnienia lub wymiany katalizatora 720. Elementy składowe układu kontrolnego 700 są pokazane w ustawieniu liniowym, ale mogą być ustawione, jeśli jest to pożądane, na przykład w układzie półokrągłym lub innym, w celu zaoszczędzenia miejsca.

Jak to omówiono wcześniej, skropliny są doprowadzane do stanu lotnego i termicznie uwalniane z tulei 200. Wentylator 750 wyciąga te uwolnione, przystosowane do transportu powietrznego skropliny na zewnątrz zapalniczki 25 przez otwór 27, w kierunku porowatego katalizatora 720 przez rurę 710A, a następnie przez porowaty katalizator 720, który katalizuje skropliny, w celu utworzenia głównie pary wodnej i dwutlenku węgla.

Powstałe produkty rozkładu nie stanowią składników znacząco widocznych, to znaczny nie powstaje widoczny aerozol lub znaczący zapach. Wentylator 750 następnie wyciąga ten przepływ pary wodnej i dwutlenku węgla do ochładzacza/dyfuzora lub wymiennika ciepła 760 w celu schodzenia oraz dyfuzji, a następnie usuwa ten przepływ z jednostki ładowarki 500 przez rurę 71 OD oraz wyjście 564.

Korzystnie, wentylator 750 powoduje szybkość przepływu, na przykład około 300 cm³/min. do około 1200 cm³/min., na przykład większy niż około 300 cnr/min. lub około 500 cm³/min.

Powyższe urządzenia i sposoby oczyszczania i utrzymywania w sprawności mogą być także stosowane dla elektrycznej zapalniczki ze zwojem tytoniowym znanej ze stanu techniki.

Sposób i urządzenie do oczyszczania elektrycznego układu do palenia tytoniu według niniejszego wynalazku umożliwia więc wielokrotne oczyszczanie zapalniczki w przeciągu jej okresu trwałości bez potrzeby wymieniania licznych elementów zbierających skropliny. Opisane okresowe ogrzewanie powierzchni zbierającej skropliny oczyszcza taką powierzchnię, podobnie jak inne powierzchnie elementów składowych, które są poddane osadzaniu skroplin.

Opisano technikę polegającą na ogrzaniu tych zbierających powierzchni przy wykorzystaniu źródła mocy zapalniczki. Podobnie, palący jest zawiadamiany, że oczyszczenie jest lub wkrótce będzie potrzebne. Dodatkowo, jednoczesny pełny cykl oczyszczania i rozpoczęcie

185 644 cyklu ponownego ładowania upraszcza stosowanie zapalniczki 25 i powoduje ustalenie regularnie wykonywanej przez palącego czynności, na przykład codziennie. Układ logiczny zapalniczki został także uproszczony przez przeprowadzanie pojedynczego zliczania zapaleń ogrzewacza papierosowego, wypalonych papierosów, i tym podobnych, zarówno dla ponownego ładowania, jak i oczyszczania. Ponadto, pojedyncza ikona i/lub dźwięk, jak to omówiono poniżej, mogą być zastosowane, w celu powiadomienia palącego, że wymagane jest ponowne naładowanie i oczyszczenie.

Taki jednoczesny pełny cykl oczyszczania i rozpoczęcie cyklu ponownego ładowania zwiększa skuteczność oczyszczania, ponieważ zredukowane zostaje zbieranie się skroplin, dzięki regularnemu, na przykład codziennemu, oczyszczaniu. Zgodnie z powyższym, niniejszy wynalazek dostarcza urządzenie czyszczące, które zapobiega ujemnemu wpływowi na subiektywny smak kolejnych papierosów, zablokowaniu niezbędnych kanałów przepływu powietrza, zwłaszcza przejścia łączącego z czujnikiem wykrywającym wciągnięcia dymu i/lub z zewnętrznym powietrzem, uszkodzeniu wrażliwych elektrycznych i elektronicznych wypukłości, przeszkód, i tym podobnych nierówności, które mogłyby przeszkadzać przy wprowadzaniu, rejestrowaniu i usuwaniu papierosów względem uchwytu ogrzewacza.

Claims (81)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób czyszczenia zapalniczki elektrycznej, która podgrzewa tytoń lub materiał zawierający tytoń, zwiększając tą drogą wydzielanie substancji smakowych odbieranych przez palacza, znamienny tym, że wytwarza się powierzchnię zbiorczą do strącania na tej powierzchni zbiorczej wydzielonych substancji smakowych znajdujących się poza zasięgiem palacza po czym podgrzewa się powierzchnię zbiorczą przez wymagany czas, czyszcząc ją przez odparowanie termiczne przynajmniej niektórych skroplin z powierzchni zbiorczej.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podgrzewa się tytoń lub materiał zawierający tytoń, po wcześniej określonej ilości nieciągłych podgrzewań tego materiału.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że po zabrudzeniu powierzchni zbiorczej alarmuje się palacza, że nadszedł czas czyszczenia.
4. 4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że przed całkowitym zabrudzeniem powierzchni zbiorczej alarmuje się palacza wcześniej o wymaganym czasie czyszczenia.
5. 5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że ponadto zawiera zabezpieczenie przed podgrzewaniem tytoniu podczas zabiegu podgrzewania powierzchni zbiorczej.
6. 6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że podgrzewa się powierzchnię zbiorczą do odpowiednio wysokiej temperatury powodując przenoszenia ciepła do innych źródeł zapalniczki, w której przynajmniej niektóre skropliny na innych powierzchniach zapalniczki są termicznie uwalniane, przez co następuje oczyszczenie innych powierzchni zapalniczki.
7. 7. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że ponadto moduluje się dostarczanie energii elektrycznej, doprowadzając ją do każdego z licznych grzejników, po kolei.
8. 8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że moduluje się doprowadzenie energii elektrycznej, do każdego z licznych grzejników doprowadzając ją od około 20 do około 200 razy na sekundę.
9. 9. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że ponadto doprowadza się energię elektryczną do co najmniej jednego elektrycznego akumulatora, zapalniczki elektrycznej.
10. 10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że doprowadza się energię elektryczną do co najmniej jednego elektrycznego akumulatora, jest jednocześnie z podgrzewaniem tulejki.
11. 11. Sposób według według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że redukuje się do minimum ulatnianie się z zapalniczki elektrycznej skroplin termicznie odparowywanych z powierzchni.
12. 12. Urządzenie do czyszczenia zapalniczki elektrycznej posiadające wewnątrz, elektryczny układ do zapalania tytoniu i/lub materiałów w skład których wchodzi tytoń, wkładanych do wnętrza, w celu wydzielania substancji smakowych dla dostarczenia ich palaczowi, przy czym niektóre z tych substancji tworzą skropliny wewnątrz zapalniczki, znamienne tym, że zawiera element powierzchniowy (200) do zbierania skroplin z części uwalniających substancje smakowe nie dostarczone palaczowi, usytuowany w sąsiedztwie elementu grzejnego (210, 212) podgrzewającego element powierzchniowy (200).
13. 13. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że element powierzchniowy (200) zawiera cylindryczną wewnętrzną powierzchnię (201).
14. 14. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że element powierzchniowy (200, 201) zawiera tulejkę.
15. 15. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że tulejka jest kształtowana plastycznie.
16. 16. Urządzenie według zastrz. 13, albo 14, albo 15, znamienne tym, że powierzchnia (201) jest ceramiczna, ze spieku ceramiczno-metalowego, albo metalowa.
17. 17. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że element grzejny (210) jest zwinięty w spiralę w pobliżu powierzchni tulejki.

    185 644
18. 18. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że element grzejny (210) jest uformowany na tulejce lub wewnątrz tulejki we wzór wężykowaty.
19. 19. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że zapalniczka ma przynajmniej jedną łopatkę grzejną (120) wewnętrznie umieszczoną względem elementu powierzchniowego (200), a pomiędzy elementem powierzchniowym (200) i łopatką grzejną (120) znajduje się szczelina od 0,254 do 3,048 mm.
20. 20. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że zapalniczka posiada wewnętrzne części i zespół obwodów elektrycznych, a element powierzchniowy (200) stanowi barierę aerozolową pomiędzy tytoniem, lub materiałem zawierającym tytoń, oraz wewnętrznymi częściami i zespołem obwodów elektrycznych.
21. 21. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że element grzejny (210) zawiera oporowy element grzejny posiadający pierwszą końcówkę podłączoną do źródła energii elektrycznej oraz drugą końcówkę podłączoną do tego samego źródła energii elektrycznej.
22. 22. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że element powierzchniowy (200) jest pokryty materiałem izolacyjnym, a element grzejny (210) jest materiałem posiadającym oporność elektryczną ułożonym na izolatorze.
23. 23. Urządzenie według zastrz. 22, znamienne tym, że element powierzchniowy (200) jest przewodnikiem elektrycznym i tworzy obwód z opornościowym elektrycznie elementem grzejnym (210).
24. 24. Urządzenie według zastrz. 22, znamienne tym, że ponadto zawiera dodatkowy izolator, który jest umieszczony na elemencie grzejnym (210).
25. 25. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że element grzejny (210) zawiera podgrzewaną indukcyjnie tulejkę (850).
26. 26. Urządzenie według zastrz. 25, znamienne tym, że podgrzewana indukcyjnie tulejka (850) posiada cewkę wzbudnicy (852).
27. 27. Urządzenie według zastrz. 26, znamienne tym, że cewka wzbudnicy (852) jest umieszczona w zapalniczce.
28. 28. Urządzenie według zastrz. 26, znamienne tym, że cewka wzbudnicy (852) jest umieszczona na zewnątrz zapalniczki.
29. 29. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że element grzejny (210) jest ruchomym elementem grzejnym (210), który jest wkładany do wnętrza zapalniczki podczas cyklu czyszczenia.
30. 30. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że element grzejny (210) składa się z co najmniej jednej łopatki grzejnej (120) normalnie używanej do podgrzewania tytoniu lub materiału zawierającego tytoń.
31. 31. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że ponadto zawiera reflektor (215) odbijający ciepło promieniowane przez podgrzewany element powierzchniowy (200) z powrotem na element powierzchniowy (200).
32. 32. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że zawiera ponadto wskaźnik (51), który wskazuje kiedy element powierzchniowy (200) wymaga czyszczenia.
33. 33. Urządzenie według zastrz. 32, znamienne tym, że wskaźnik (51) zawiera zespół do uaktywniania wskaźnika (51) po wcześniej określonej ilości podgrzewań tytoniu.
34. 34. Urządzenie według zastrz. 32 albo 33, znamienne tym, że wskaźnik (51) jest wyświetlaczem ikonowym.
35. 35. Urządzenie według zastrz. 32, znamienne tym, że ponadto zawiera układ kontrolujący (41) do kontrolowania ilości podgrzewań elementu grzejnego (210) by zapewnić termiczne uwalnianie skroplin, w którym wskaźnik (51) jest sprzężony z układem kontrolującym lub grzejnikiem i nie dopuszcza do podgrzewania tytoniu, jeśli element powierzchniowy (200) wymaga oczyszczenia.
36. 36. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że ponadto zawiera układ kontrolujący (41) do kontrolowania ilości podgrzewań elementu grzejnego (210) by zapewnić termiczne uwalnianie skroplin, dalej zawiera czujnik, który wykrywa tytoń i/lub materiał zawierający tytoń wprowadzony do zapalniczki elektrycznej, przy czym czujnik współpracuje

    185 644 sprzężony z układem kontrolującym lub grzejnikiem i niedopuszcza do czyszczenia elementu powierzchniowego (200), jeżeli tytoń jest obecny w zapalniczce elektrycznej.
37. 37. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że zawiera ponadto przyrząd powstrzymujący do termicznego uwalniania skroplin (410; 560), który redukuje ilość wycieku.
38. 38. Urządzenie według zastrz. 37, znamienne tym, że przyrząd powstrzymujący (410; 560) zawiera elektrostatyczne urządzenie wytrącające (410), wkładane do wnętrza zapalniczki, do zbierania skroplin termicznie uwalnianych z elementu powierzchniowego (200).
39. 39. Urządzenie według zastrz. 38, znamienne tym, że przyrząd powstrzymujący (410; 560) jest uformowany w kształcie papierosa i jest wkładany do zapalniczki.
40. 40. Urządzenie według zastrz. 37, znamienne tym, że przyrząd powstrzymujący (410; 560) zawiera katalizator do rozkładu katalicznego termicznie uwalnianych skroplin oraz kanał do kierowania termicznie uwalnianych skroplin do katalizatora.
41. 41. Urządzenie według zastrz. 40, znamienne tym, że katalizator jest umieszczony na porowatym podparciu.
42. 42. Urządzenie według zastrz. 41, znamienne tym, że porowate podparcie posiada porowatość od około 75% do około 95%.
43. 43. Urządzenie według zastrz. 41, znamienne tym, że porowate podparcie zawiera kordieryt.
44. 44. Urządzenie według zastrz. 42, znamienne tym, że porowate podparcie jest wykonane z materiału wybranego z grupy materiałów zawierających piankę ceramiczną ceramikę o strukturze plastra miodu, cienkodrutową siatkę metalową albo wełnę kwarcową.
45. 45. Urządzenie według zastrz. 40, znamienne tym, że katalizator zawiera platynę.
46. 46. Urządzenie według zastrz. 40, znamienne tym, że katalizator jest pochodną kwasu chloroplatynowego.
47. 47. Urządzenie według zastrz. 40, znamienne tym, że ponadto zawiera grzejnik do wstępnego podgrzewania katalizatora.
48. 48. Urządzenie według zastrz. 37, znamienne tym, że przyrząd powstrzymujący (410; 560) zawiera katalizator i źródło światła ultrafioletowego.
49. 49. Urządzenie według zastrz. 48, znamienne tym, że źródło światła ultrafioletowego jest zabudowane w powłoce szklanej z porowatym membranowym katalizatorem tytanowym.
50. 50. Urządzenie według zastrz. 49, znamienne tym, że membrana zawiera ładunek elektrostatyczny.
51. 51. Urządzenie zastrz. 12, znamienne tym, że ponadto zawiera przyrząd chłodzący do obniżania temperatury termicznie uwalnianych skroplin.
52. 52. Urządzenie według zastrz. 51, znamienne tym, że przyrząd chłodzący jest wymiennikiem ciepła.
53. 53. Urządzenie według zastrz. 38, znamienne tym, że przyrząd powstrzymujący (410; 560) zawiera filtr i kanał do kierowania termicznie uwalnianych skroplin do filtra.
54. 54. Urządzenie według zastrz. 53, znamienne tym, że filtr zawiera węgiel drzewny aktywny.
55. 55. Urządzenie według zastrz. 54, znamienne tym, że filtr zawiera statycznie naładowany czynnik.
56. 56. Urządzenie według zastrz. 40, znamienne tym, że katalizator jest usuwalny, albo nadający się do ponownych użyć.
57. 57. Urządzenie według zastrz. 40, znamienne tym, że ponadto zawiera wentylator.
58. 58. Urządzenie według zastrz. 57, znamienne tym, że wentylator ma wydajność przepływu powietrza od około 300 cm³/min do około 1200 cm³/min.
59. 59. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że tulejka jest wykonana z powierzchnią zewnętrzną (202), która ma na sobie zewnętrzny spiralny rowek (203) zawierający element grzejny (210), zwinięty spiralnie w zewnętrznym spiralnym rowku (203).
60. 60. Urządzenie według zastrz. 59 znamienne tym, że tulejka jest wykonana z powierzchnią wewnętrzną która ma na sobie wewnętrzny spiralny rowek (203) odpowiadający zewnętrznemu spiralnemu rowkowi (203), do kierowania pojawiającego się powietrza, obwodowe dookoła tytoniu·

    185 644
61. 61. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że element powierzchniowy (200) zawiera cylindryczną tulejkę, posiadającą wewnętrzną powierzchnię zawierającą materiały oddzielone od podgrzewanego tytoniu i/lub tytoniu przez szczelinę, przy czym zewnętrzna powierzchnia (202) kieruje wciągane powietrze wzdłuż zewnętrznej powierzchni (202), przy czym wewnętrzna powierzchnia kieruje powietrze wzdłuż wewnętrznej powierzchni, a ponadto zawiera dystrybutor do zasadniczo równomiernego rozpraszania wciąganego powietrza wzdłuż wewnętrznej powierzchni tulejki cylindrycznej.
62. 62. Urządzenie według zastrz. 61, znamienne tym, że dystrybutor zawiera pierścieniowy człon rozmieszczony na zewnętrznej powierzchni (202) tulejki cylindrycznej i określający wzór dystrybutora powietrza.
63. 63. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że element powierzchniowy (200) wyznacza cylindryczną wewnętrzną powierzchnię, elektryczna zapalniczka zawiera przez liczne elementy do podgrzewania tytoniu (210), które tworzą cylindryczny układ przyjmujący papierosy, a cylindryczna wewnętrzna powierzchnia jest usytuowana w stronę czoła cylindrycznego układu przyjmującego papierosy utworzonego przez wymienione liczne elementy grzejne.
64. 64. Urządzenie według zastrz. 63, znamienne tym, że elementy grzejne (210) składają się z licznych podgrzewających tytoń elementów (210), a urządzenie ponadto zawiera źródło energii elektrycznej podłączone do licznych elementów grzejnych (210), oraz układ kontrolny (41) do kontrolowania ilości podgrzewań wykonywanych przez elementy grzejne (210) dla zapewnienia termicznego uwalniania skroplin, przy czym układ kontrolny zawiera modulator czasu trwania impulsu (60) służący do dostarczania określonych z góry ilości energii elektrycznej do każdego z licznych elementów podgrzewających tytoń (210) po kolei.
65. 65. Urządzenie według zastrz. 64, znamienne tym, że modulator czasu trwania impulsu (60) moduluje dostarczanie ilości energii elektrycznej do licznych elementów grzejnych (210) przy czym energia elektryczna jest dostarczana do każdego z elementów grzejnych (210) w przybliżeniu od około 20 do około 200 razy na sekundę.
66. 66. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że zapalniczka ponadto zawiera akumulator nadający się do ładowania elektrycznego, przy czym urządzenie zawiera element doprowadzający energię elektryczną do ładowania akumulatora zapalniczki elektrycznej i regulator ładowania do sterowania dopływem energii elektrycznej do ładowanego akumulatora zapalniczki elektrycznej.
67. 67. Urządzenie według zastrz. 66, znamienne tym, że regulator zawiera układ generujący sygnał informujący o całkowicie naładowanym akumulatorze i przesyłający sygnał do układu kontrolnego, do elementów podgrzewających tytoń lub materiał zawierający tytoń.
68. 68. Urządzenie według zastrz. 66, znamienne tym, że urządzenie zawiera jednostkę podstawową (500) oraz zapalniczkę do trzymania w ręku; przy czym jednostka podstawowa (500) jest utworzona z co najmniej jednym gniazdem do ładowania akumulatora (515), przystosowanym do kontaktu elektrycznego, ponadto jednostka podstawowa (500) kieszeń do ręcznej zapalniczki.
69. 69. Urządzenie według zastrz. 68, znamienne tym, że zapalniczka znajduje się w elektrycznym kontakcie w jednostce podstawowej (500).
70. 70. Urządzenie według zastrz. 68, znamienne tym, że zawiera jedno gniazdo do ładowania akumulatora (515).
71. 71. Urządzenie według zastrz. 70, znamienne tym, że zawiera dwa gniazda do ładowania akumulatora (515).
72. 72. Urządzenie według zastrz. znamienne tym, że element grzejny jest utworzony z glinku żelaza.
73. 73. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że element grzejny jest utworzony z glinku niklu.
74. 74. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że ponadto zawiera pośrednią powierzchnię odbijającą która częściowo otacza element powierzchniowy (200) i odbija ciepło z powrotem na element powierzchniowy (200).

    185 644
75. 75. Urządzenie według zastrz. 74, znamienne tym, że pośrednia powierzchnia odbijająca ma odbijające pokrycie metaliczne, lub powłokę metaliczną wykonane z aluminium lub złota.
76. 76. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że tulejka jest wykonana z metalu i jest pokryta warstwą ceramiczną.
77. 77. Urządzenie do czyszczenia zapalniczki elektrycznej, posiadające wewnątrz elektryczny układ do zapalenia tytoniu i/lub materiałów w skład których wchodzi tytoń, wkładanych do wewnątrz, w celu wydzielania substancji smakowych dla dostarczenia ich palaczowi, przy czym niektóre z tych substancji tworzą skropliny, znamienne tym, że zawiera, jednostkę podstawową (500), która jest podłączona do źródła energii elektrycznej, transformator umieszczony wewnątrz jednostki podstawowej (500) do przekształcania prądu zmiennego na prąd stały, gniazdo (535) w jednostce podstawowej (500) do wkładania zapalniczki zawierającej akumulator, przy czym gniazdo jest elektrycznie połączone z transformatorem, grzejnik (210) w termicznej bliskości względem skroplin, zespół elektrycznych obwodów kontrolnych (520) do kontrolowania ładowania i oczyszczania zapalniczki, zespół obwodów kontrolnych na prąd stały z transformatora do ładowania akumulatora i termicznego uwalniania skroplin z zapalniczki przez uaktywnianie grzejnika; oraz szczelinę wylotową (564) do wydalania skroplin uwolnionych podczas czyszczenia zapalniczki.
78. 78. Urządzenie według zastrz. 77, znamienne tym, że grzejnik zawiera element grzejny (210) umieszczony na powierzchni tulejki skroplin.
79. 79. Urządzenie według zastrz. 77, znamienne tym, że grzejnik zawiera liczne elementy grzejne (210) w tulejce skroplin, przy czym elementy grzejne (210) są ukształtowane do podgrzewania tytoniu podczas normalnego używania zapalniczki jako układu do palenia.
80. 80. Komora do generowania umiejscowionego i kontrolowanego źródła ciepła, znamienna tym, że zawiera kształt geometryczny posiadający podłużną ściankę z wewnętrznym spiralnym rowkiem (203), przy czym ścianka posiada wewnętrzną i zewnętrzną powierzchnię, a rowek wyznacza przegrodę na wewnętrznej powierzchni i opornościową ścieżkę elektryczną na zewnętrznej powierzchni, przez co wnętrze komory jest podgrzewane za pomocą doprowadzania elektryczności do tej opornościowej ścieżki.
81. 81. Komora według zastrz. 80, znamienna tym, że podłużna ścianka jest tulejką, przy czym tulejka jest zewnętrznie pokryta ceramiką, a ceramika jest ułożona na elemencie opornościowym.