RU2796954C2 - Electronic aerosol generating device - Google Patents
Electronic aerosol generating device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2796954C2 RU2796954C2 RU2019123313A RU2019123313A RU2796954C2 RU 2796954 C2 RU2796954 C2 RU 2796954C2 RU 2019123313 A RU2019123313 A RU 2019123313A RU 2019123313 A RU2019123313 A RU 2019123313A RU 2796954 C2 RU2796954 C2 RU 2796954C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heating element
- resistive layer
- paragraphs
- substrate
- nicotine
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к электронному устройству для генерирования аэрозоля, в частности, к электронной сигарете, содержащей блок питания и испарительный блок с системой нагрева. Изобретение может быть использовано для доставки веществ, в частности, никотина, в форме аэрозоля в дыхательные пути человека.The invention relates to an electronic device for generating an aerosol, in particular, to an electronic cigarette containing a power supply unit and an evaporative unit with a heating system. The invention can be used to deliver substances, in particular nicotine, in the form of an aerosol into the human respiratory tract.
Уровень техникиState of the art
Обычай курения известен в мире уже на протяжении сотен лет, и совсем недавно была изобретена сигарета с электронным распылением. Устраняя сжигание, такая сигарета является альтернативой традиционной сигарете. Кроме того, благодаря способу применения и сходству по внешнему виду с традиционной сигаретой, такая сигарета может послужить в качестве замены обычного курения. Вместо табака в твердой форме в электронной сигарете в большинстве случаев используется никотинсодержащая жидкость, например, на основе этиленгликоля или глицерина. Никотинсодержащая жидкость нагревается, в результате чего образуется аэрозоль, который впоследствии вдыхается курильщиком. Обычно электронные сигареты содержат по меньшей мере три основных элемента. Первым элементом является источник питания, хранящий энергию в любой форме, как правило, электрическую. Таким источником может быть, например, цилиндрический аккумулятор, позволяющий заряжать его и повторно использовать. Вторым элементом является электронная плата для управления функциями устройства, а третьим элементом является система нагрева (иначе, испаритель или атомайзер). Эта система включает в себя емкость для хранения никотинсодержащей жидкости и нагреватель, способный нагреть материал до температуры его испарения.The custom of smoking has been known in the world for hundreds of years, and most recently the electronic atomizing cigarette has been invented. By eliminating burning, such a cigarette is an alternative to the traditional cigarette. In addition, due to the method of use and the similarity in appearance to a traditional cigarette, such a cigarette can serve as a substitute for conventional smoking. Instead of tobacco in solid form, e-cigarettes in most cases use a nicotine-containing liquid, for example, based on ethylene glycol or glycerin. The nicotine-containing liquid is heated, resulting in an aerosol, which is subsequently inhaled by the smoker. Usually, electronic cigarettes contain at least three main elements. The first element is the power source, which stores energy in any form, usually electrical. Such a source can be, for example, a cylindrical battery, allowing it to be charged and reused. The second element is the electronic board for controlling the functions of the device, and the third element is the heating system (in other words, the evaporator or atomizer). This system includes a container for storing nicotine-containing liquid and a heater capable of heating the material to its vaporization temperature.
Например, из документа US 2012/204889 А1 известно электронное устройство для генерирования аэрозоля в форме электронной сигареты, в котором система нагрева содержит нагревательный элемент в виде резистивной проволоки, намотанной на элемент транспортировки жидкости в виде фитиля.For example, an electronic device for generating an aerosol in the form of an electronic cigarette is known from US 2012/204889 A1, in which the heating system comprises a heating element in the form of a resistive wire wound around a liquid transport element in the form of a wick.
Недостаток такой электронной сигареты заключается в трудности установки нагревательного элемента в виде резистивной проволоки, что увеличивает время изготовления. В результате увеличивается себестоимость изготовления единицы продукции. Кроме того, происходит частый выход из строя нагревателя в виде резистивной проволоки вследствие отложений нагара, образующегося на нагревательном элементе при испарении никотинсодержащей жидкости, в результате чего уменьшается способность нагревателя отдавать тепло, что, в свою очередь, снижает эффективность испарения. В конечном итоге это приводит к перегоранию устройства. Разумеется, можно очищать нагреватель, например, посредством промывания его под струей воды, но этот метод очень неудобен для пользователя.A disadvantage of such an electronic cigarette is that it is difficult to install a resistance wire heating element, which increases the manufacturing time. As a result, the unit cost of production increases. In addition, the resistance wire heater often fails due to carbon deposits formed on the heating element when the nicotine-containing liquid is vaporized, thereby reducing the heater's heat dissipation capacity, which in turn reduces the vaporization efficiency. Ultimately, this leads to the burnout of the device. It is of course possible to clean the heater, for example by rinsing it under running water, but this method is very inconvenient for the user.
Эти проблемы частично решены в полезной модели по CN 203633510 U. В этом документе описано электронное устройство для генерирования аэрозоля в форме электронной сигареты с системой нагрева (испарителем), содержащей нагревательное сопротивление из металла, предпочтительно, из нержавеющей стали. Никотинсодержащая жидкость подается на поверхность резистивного элемента посредством капиллярной силы, причем этот элемент проходит сквозь резистор. Кроме того, указанный металлический резистор может быть выполнен в виде полого керамического элемента с внутренним отверстием, по которому проходит элемент транспортировки никотинсодержащей жидкости.These problems are partly solved in the utility model of CN 203633510 U. This document describes an electronic device for generating an aerosol in the form of an electronic cigarette with a heating system (evaporator) containing a heating resistor made of metal, preferably stainless steel. The nicotine-containing liquid is applied to the surface of the resistive element by means of capillary force, the element passing through the resistor. In addition, said metal resistor can be made in the form of a hollow ceramic element with an internal hole through which the nicotine-containing liquid transport element passes.
Недостатком такого технического решения является высокая стоимость нагревательного элемента в виде металлического резистора, что повышает стоимость изготовления сигареты. Кроме того, такой металлический резистор не предназначен для преобразования электрической энергии в тепло. В конкретном конструкции (со спиральным металлическим слоем) также затруднена проводка элемента транспортировки никотинсодержащей жидкости сквозь нагревательный элемент.The disadvantage of this technical solution is the high cost of the heating element in the form of a metal resistor, which increases the cost of manufacturing a cigarette. In addition, such a metal resistor is not designed to convert electrical energy into heat. In a specific design (with a spiral metal layer), it is also difficult to guide the nicotine-containing liquid transport element through the heating element.
Из документа CN 203841119 U известно еще одно электронное устройство для генерирования аэрозоля, которое выполнено в форме электронной сигареты с испарительным блоком, содержащим нагревательный элемент в виде пластины с MMH-терморезистором, выполненным по толстопленочной технологии на нержавеющей стали, и цилиндрическим элементом транспортировки никотинсодержащей жидкости под действием капиллярной силы. Эта конструкция позволяет устранить недостатки электронной сигареты с нагревательным элементом в виде резистивной проволоки, но поскольку нагревательный элемент представляет собой MMH-терморезистор, себестоимость производства электронной сигареты такого типа достаточно высока. Высокая стоимость MMH-терморезисторов обусловлена тем, что для производства металлической подложки используется, в частности, нержавеющая сталь. Обработка данного материала является очень трудной, и его использование для производства элементов малых размеров, форма которых отличается от пластинки, например, трубчатых элементов, является очень дорогостоящим или даже невозможным в случае малых диаметров. Кроме того, изготовление MMH-терморезисторов является крайне затруднительным, поскольку подложку необходимо изолировать от резистивного слоя, и, следовательно, требуется выполнить дополнительные технологические операции, что повышает окончательную себестоимость системы нагрева. Помимо этого, себестоимость MMH-терморезистора для применения в электронной сигарете возрастает из-за необходимости контроля точности нанесения изолирующего слоя. Неточность при нанесении изолирующего слоя может привести к возникновению короткого замыкания, что может в конечном итоге обеспечивать отказ системы управления источником питания электронной сигареты.From the document CN 203841119 U, another electronic device for generating an aerosol is known, which is made in the form of an electronic cigarette with an evaporator unit containing a heating element in the form of a plate with a MMH thermistor made using thick-film technology on stainless steel, and a cylindrical element for transporting nicotine-containing liquid under action of capillary force. This structure overcomes the disadvantages of an electronic cigarette with a resistance wire heating element, but since the heating element is an MMH thermistor, the manufacturing cost of this type of electronic cigarette is quite high. The high cost of MMH thermistors is due to the fact that stainless steel is used, in particular, for the production of a metal substrate. The processing of this material is very difficult, and its use for the production of elements of small dimensions, the shape of which differs from the plate, for example, tubular elements, is very expensive or even impossible in the case of small diameters. In addition, the manufacture of MMH thermistors is extremely difficult, since the substrate must be isolated from the resistive layer, and therefore additional processing steps are required, which increases the final cost of the heating system. In addition, the cost of the MMH thermistor for use in an electronic cigarette increases due to the need to control the accuracy of applying the insulating layer. An inaccurate application of the insulating layer may result in a short circuit, which may eventually lead to failure of the electronic cigarette power supply control system.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Изобретение относится к электронному устройству для генерирования аэрозоля в виде электронной сигареты, которое позволяет устранить недостатки, связанные с использованием резистивной проволоки, повысить эффективность способа испарения, а также является более простым и дешевым в изготовлении по сравнению с другими альтернативными вариантами выполнения устройств без резистивной проволоки.The invention relates to an electronic device for generating an aerosol in the form of an electronic cigarette, which eliminates the disadvantages associated with the use of resistive wire, improves the efficiency of the evaporation method, and is also simpler and cheaper to manufacture compared to other alternative embodiments of devices without resistive wire.
Согласно изобретению электронное устройство для генерирования аэрозоля, содержит блок питания и испарительный блок, включающий в себя систему нагрева с нагревательным элементом и элементом транспортировки жидкости, в котором нагревательный элемент состоит из диэлектрической подложки с по меньшей мере одной областью нанесенного на нее резистивного слоя.According to the invention, an electronic device for generating an aerosol comprises a power supply unit and an evaporative unit, which includes a heating system with a heating element and a liquid transport element, in which the heating element consists of a dielectric substrate with at least one area of a resistive layer deposited on it.
Предпочтительно подложка нагревательного элемента выполнена из керамики.Preferably, the substrate of the heating element is made of ceramic.
Подложка нагревательного элемента может иметь по существу цилиндрическую форму, или по существу плоскую форму, или по существу призматическую форму.The heating element substrate may have a substantially cylindrical shape, or a substantially flat shape, or a substantially prismatic shape.
Предпочтительно элемент транспортировки жидкости проходит сквозь нагревательный элемент.Preferably, the fluid transport element extends through the heating element.
Предпочтительно элемент транспортировки жидкости окружает нагревательный элемент.Preferably, the fluid transport element surrounds the heating element.
Предпочтительно с подложкой контактирует только элемент транспортировки жидкости.Preferably, only the fluid transport element is in contact with the substrate.
Изобретения также относится к способу генерирования аэрозоля, в котором подают жидкость к нагревательному элементу по элементу транспортировки жидкости, отличающийся тем, что жидкость нагревают посредством нагревательного элемента, содержащего диэлектрическую подложку с по меньшей мере одной областью нанесенного на нее резистивного слоя, до заданной температуры так, чтобы эта подаваемая к нагревательному элементу жидкость переходила в газообразное состояние при контакте с его поверхностью.The invention also relates to a method for generating an aerosol, in which liquid is supplied to the heating element through the liquid transport element, characterized in that the liquid is heated by means of a heating element containing a dielectric substrate with at least one area of a resistive layer deposited on it, to a predetermined temperature so that so that this liquid supplied to the heating element passes into a gaseous state upon contact with its surface.
Преимущество конструкции нагревательного элемента электронной сигареты согласно изобретению заключается, в первую очередь, в упрощении процесса техобслуживания (очистки) нагревательного элемента и его замены благодаря легкости снятия элемента транспортировки никотинсодержащей жидкости с нагревательного элемента. Кроме того, изготовление электронной сигареты согласно изобретению может быть более простым и дешевым благодаря использованию нагревательного элемента, выполненного по толстопленочной технологии на керамической основе, что помогает устранить электрические контакты, производство которых является сложным, но которые являются необходимыми для некоторых нагревательных элементов. Таким образом, себестоимость электронной сигареты согласно изобретению может быть снижена благодаря тому, что небольшие керамические элементы, образующие подложку нагревательного элемента, могут быть выполнены не механической обработкой, как в случае применения нержавеющей стали (или других металлов), а посредством литья.The advantage of the design of the heating element of the electronic cigarette according to the invention lies primarily in the simplification of the maintenance (cleaning) of the heating element and its replacement due to the ease of removal of the nicotine-containing liquid transport element from the heating element. In addition, the manufacture of an electronic cigarette according to the invention can be made simpler and cheaper due to the use of ceramic-based thick-film technology heating element, which helps to eliminate electrical contacts, which are difficult to manufacture but are necessary for some heating elements. Thus, the cost of the electronic cigarette according to the invention can be reduced by the fact that the small ceramic elements forming the substrate of the heating element can be made not by machining, as in the case of stainless steel (or other metals), but by casting.
Кроме того, нагревательный элемент, выполненный по толстопленочной технологии, может обладать более высокой стойкостью к образованию отложения нагара, что может значительно увеличить его срок службы по сравнению с обычным нагревателем из резистивной проволоки.In addition, the thick film technology heating element can have a higher resistance to carbon deposits, which can significantly increase its service life compared to a conventional resistance wire heater.
Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
На фиг. 1 показана блок-схема блока питания электронной сигареты согласно изобретению;In FIG. 1 shows a block diagram of a power supply for an electronic cigarette according to the invention;
на фиг. 2 - блок-схема испарительного блока электронной сигареты согласно изобретению;in fig. 2 is a block diagram of an electronic cigarette vaping unit according to the invention;
на фиг. 3 - нагревательный элемент с элементом транспортировки жидкости согласно первому варианту выполнения пластинчатой диэлектрической подложки, вид сверху;in fig. 3 - a heating element with a liquid transport element according to the first embodiment of a lamellar dielectric substrate, top view;
на фиг. 4 - то же, вид в перспективе;in fig. 4 - the same, perspective view;
на фиг. 5 - нагревательный элемент с элементом транспортировки жидкости согласно другому варианту его выполнения, вид в перспективе;in fig. 5 shows a heating element with a liquid transport element according to another embodiment, perspective view;
на фиг. 6 - электронная сигарета с пластинчатым нагревательным элементом согласно первому варианту его выполнения, вид в продольном разрезе;in fig. 6 is a longitudinal sectional view of an electronic cigarette with a plate heating element according to the first embodiment;
на фиг. 7 - цилиндрический нагревательный элемент согласно первому варианту его выполнения с элементом транспортировки жидкости по второму варианту выполнения, вид в перспективе;in fig. 7 shows a cylindrical heating element according to the first embodiment with a liquid transport element according to the second embodiment, perspective view;
на фиг. 8 - цилиндрический нагревательный элемент согласно другому варианту его выполнения с элементом транспортировки жидкости по второму варианту выполнения;in fig. 8 - a cylindrical heating element according to another variant of its execution with a liquid transport element according to the second variant of execution;
на фиг. 9 - электронная сигарета в разобранном виде согласно второму варианту выполнения цилиндрического нагревательного элемента.in fig. 9 is an exploded view of an electronic cigarette according to the second embodiment of the cylindrical heating element.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Электронная сигарета согласно изобретению имеет модульную конструкцию и содержит два основных блока: блок 1 питания и испарительный блок 2.The electronic cigarette according to the invention has a modular design and contains two main blocks: a power supply unit 1 and a vaporization unit 2.
Как показано на фиг. 1, блок питания 1 содержит аккумуляторную батарею 3, печатную плату 4 с электрической схемой, элемент управления 5, управляющий работой электронной сигареты, гнездо 6 зарядки аккумуляторной батареи и информационный дисплей 7. Блок питания 1 установлен в корпусе 8 (фиг. 6) для его механической защиты, а также для обеспечения соответствующего визуального и эстетического восприятия.As shown in FIG. 1, the power supply 1 contains a
Активация электронной сигареты происходит, когда курильщик задействует элемент управления 5, размещенный на корпусе 8 блока питания 1. Это приводит к активации системы управления с электрической схемой, расположенной на печатной плате 4. Управление заключается в подаче электрического напряжения, источником которого является аккумуляторная батарея 3, на нагревательный элемент 11, расположенный в испарительном блоке 2.The activation of the electronic cigarette occurs when the smoker activates the
Как показано на фиг. 2, испарительный блок 2 содержит мундштук 9, емкость 10 для никотинсодержащей жидкости, нагревательный элемент 11, элемент 12 транспортировки никотинсодержащей жидкости и входные отверстия 13, расположенные на внешних стенках корпуса 14 испарителя, причем вышеуказанные элементы испарителя расположены последовательно, образуя воздушный канал. Испарительный блок 2 размещен в корпусе 14 для обеспечения его механической защиты, герметичности всей системы в целом и предотвращения возможности утечки никотинсодержащей жидкости в окружающую среду. Корпус 14 испарителя может быть выполнен из прозрачного материала или иметь окно из прозрачного материала для отображения уровня никотинсодержащей жидкости в емкости 10. Кроме того, корпус 14 испарителя обеспечивает соответствие внешнего вида и эстетического восприятия всего устройства в целом.As shown in FIG. 2, the evaporator unit 2 comprises a
Испарительный блок 2 представляет собой элемент, в который заливают никотинсодержащую жидкость. Нагревательный элемент 11 внутри испарительного блока 2 обеспечивает выделение тепла и превращение никотинсодержащей жидкости в аэрозоль, которую пользователь затем вдыхает через электронную сигарету. Никотинсодержащая жидкость подается непосредственно на нагреватель 11 посредством элемента 12 транспортировки никотинсодержащей жидкости. Элемент 12 транспортировки жидкости одной стороной контактирует с емкостью 10. Емкость 10 для никотинсодержащей жидкости может быть выполнена как в виде одноразового, так и заправляемого элемента. Специалистам понятно, что испарительный блок 2 и блок питания 1 также могут содержать другие элементы, кроме тех, что указаны в рассматриваемом примере, или, наоборот, могут не содержать некоторых из этих элементов.The evaporation unit 2 is an element into which the nicotine-containing liquid is poured. The heating element 11 inside the vaporizer 2 generates heat and converts the nicotine-containing liquid into an aerosol, which the user then inhales through the electronic cigarette. The nicotine-containing liquid is supplied directly to the heater 11 via the nicotine-containing liquid transport element 12 . The liquid transport element 12 contacts the
На фиг. 3 - 5 и 7 - 8 показаны варианты выполнения нагревательного элемента 11 согласно изобретению. В целом, нагревательный элемент 11 содержит выполняющую функцию нагревателя подложку 11a в виде пластины или цилиндрического элемента из материала, который не проводит электрический ток, с нанесенным на него резистивным слоем 11b. Понятно, что подложка из диэлектрика может быть и другой формы, например, иметь по существу форму призмы. Также понятно, что термин «по существу» включает в себя формы основы, аналогичные вышеупомянутым формам. Резистивный слой 11b наносится на подложку 11a посредством толстопленочной технологии. Никотинсодержащая жидкость подается на поверхность нагревательного элемента 11 элементом 12 транспортировки никотинсодержащей жидкости, предпочтительно, контактируя только с поверхностью 11a. Задача нагревателя заключается в преобразовании подводимой электрической энергии в тепловую энергию (тепло). Преобразование электрической энергии в тепло возможно за счет прохождения электрического тока через резистивный слой 11b, нанесенный на подложку 11а, предпочтительно, керамическую, посредством толстопленочной технологии. В результате прохождения электрического тока через резистивный слой 11b керамическая подложка 11а нагревается до высокой температуры. При контакте никотинсодержащей жидкости с нагретой поверхностью 11a подложки никотинсодержащая жидкость превращается в аэрозоль.In FIG. 3-5 and 7-8 show embodiments of a heating element 11 according to the invention. In general, the heating element 11 comprises a
Аэрозоль в газообразном состоянии, образовавшийся в результате испарения никотинсодержащей жидкости, находится в области «воздушного канала», соединяющего мундштук 9, расположенный в верхней части электронной сигареты, с отверстиями 13 для входа воздуха, расположенными в ее нижней части. Когда курильщик производит затяжку, втягивая в себя воздух через мундштук 9, аэрозоль, образовавшийся в результате испарения никотинсодержащей жидкости, поступает в его легкие.An aerosol in a gaseous state, formed as a result of the evaporation of a nicotine-containing liquid, is located in the region of the "air channel" connecting the
Расположенный на блоке питания 1 информационный дисплей 7, управление которым осуществляет расположенная на печатной плате 4 электронная схема, может отображать текущее состояние и уровень заряда аккумуляторной батареи 3, количество затяжек, выполненных пользователем в данные сутки, и т.п.The
Дополнительная функция электронной системы, размещенной на печатной плате 4 в блоке питания 1, заключается в ограничении времени работы нагревательного элемента 11 при однократном использовании, обнаружение короткого замыкания на выводах внешнего блока питания 1, контроль заряда аккумуляторной батареи 3 от внешнего источника электропитания и формирование формы и амплитуды напряжения, подаваемого на нагревательный элемент 11, в зависимости от уровня напряжения аккумуляторной батареи 3 так, чтобы курильщик получал оптимальные и однородные ощущения при использовании электронной сигареты.An additional function of the electronic system located on the printed
На фиг. 3 показан первый вариант выполнения нагревательного элемента 11 согласно изобретению. Нагревательный элемент 11 выполнен в виде пластины, состоящей из диэлектрической подложки 11а с нанесенным на нее посредством толстопленочной технологии резистивным слоем 11b, через который проходит элемент транспортировки никотинсодержащей жидкости. Подложка 11a выполнена из диэлектрика, например, из керамики. Преимущество материала такого типа заключается в том, что для производства подобных небольших элементов используется технология литья, а не механической обработки, как, например, в случае применения нержавеющей стали.In FIG. 3 shows a first embodiment of a heating element 11 according to the invention. The heating element 11 is made in the form of a plate consisting of a
Резистивный слой 11b выполнен из электропроводного материала с резистивными характеристиками, способного превращать электрическую энергию в тепло при пропускании через него электрического тока. Резистивный слой может быть выполнен непрерывным или может образовывать различные контуры, такие как прямые линии (различной ширины) или более сложные фигуры (фиг. 3). Величина сопротивления резистивного слоя зависит от материала, из которого он выполнен. Резистивный слой может наноситься и на внутреннюю, и наружную стороны подложки. Кроме того, на подложке 11а могут располагаться несколько областей отдельных резистивных слоев 11b, образующих отдельные нагреватели.The
Как указано выше, в испарительном блоке 1 используется капиллярный эффект для перемещения никотинсодержащей жидкости по элементу 12 транспортировки жидкости непосредственно на горячую поверхность нагревательного элемента 11, обеспечивая тем самым генерирование аэрозоля. Концы элемента 12 транспортировки жидкости расположены в емкости 10 и находятся в непосредственном контакте с никотинсодержащей жидкостью.As mentioned above, the vaporization unit 1 uses the capillary effect to move the nicotine-containing liquid through the liquid transport element 12 directly to the hot surface of the heating element 11, thereby generating an aerosol. The ends of the liquid transport element 12 are located in the
Под действием капиллярного эффекта происходит насыщение элемента 12 транспортировки жидкости по всей его длине, в результате чего никотинсодержащая жидкость подается на поверхность нагревательного элемента 11, предпочтительно, изолированного от емкости 10 посредством уплотнений. Использование элемента 12 транспортировки никотинсодержащей жидкости при изоляции нагревательного элемента 11 от жидкости в емкости 10 позволяет подать требуемое количество жидкости за один раз. Количество подаваемой жидкости будет тем больше, чем больше площадь контакта элемента 12 транспортировки никотинсодержащей жидкости с поверхностью нагревательного элемента 11. Испарение никотинсодержащей жидкости может происходить на поверхности подложки 11a или на поверхности резистивного слоя 11b, причем предпочтительным является вариант, согласно которому жидкость контактирует со слоем подложки, поскольку при этом происходят химические реакции.Under the action of the capillary effect, the liquid transport element 12 is saturated along its entire length, as a result of which the nicotine-containing liquid is supplied to the surface of the heating element 11, preferably isolated from the
Элемент 12 транспортировки никотинсодержащей жидкости в электронной сигарете может представлять собой керамическую нить, сетку, хлопок или какие-либо другие элементы, хорошо проводящие жидкость. Элемент 12 транспортировки жидкости может быть намотан на нагревательный элемент 11 (фиг. 8) или может проходить через него (фиг. 3, 4, 5 и 7). Как показано на фиг. 4, 5, 7, количество проходов элемента транспортировки жидкости сквозь нагревательный элемент 11 может составлять 1, 2 или более. Пример керамической нити можно найти, например, здесь: http://www.hangsenshop.eu/pl/51-sznurek-na-knoty-ekowool-silica. На фиг. 4, 5 и 7, 8 резистивный слой 11b для ясности не показан, но специалистам понятно, что он может быть выполнен в различных формах и может быть расположен на внутреннем или внешнем слое подложки.The nicotine-containing liquid transport element 12 in an electronic cigarette may be ceramic filament, mesh, cotton, or some other liquid-conducting element. The liquid transport element 12 may be wound around the heating element 11 (FIG. 8) or may pass through it (FIGS. 3, 4, 5 and 7). As shown in FIG. 4, 5, 7, the number of passes of the liquid transport element through the heating element 11 may be 1, 2 or more. An example of a ceramic thread can be found, for example, here: http://www.hangsenshop.eu/pl/51-sznurek-na-knoty-ekowool-silica. In FIG. 4, 5 and 7, 8, the
На фиг. 6 показана электронная сигарета с нагревательным элементом 11, выполненным в виде резистивного слоя 11b, нанесенного на керамическую подложку 11a согласно первому варианту выполнения, т.е. с нагревательным элементом 11 в форме пластины. Основное преимущество такого подхода заключается в устранении в конструкции испарительного блока электрических проводов, используемых для соединения нагревательного элемента 11 с источником питания 3. Соединение нагревательного элемента 11 с блоком питания 3 осуществляется посредством резистивного слоя 11b, нанесенного на керамическую подложку 11, которая имеет выводы 11c на подложке 11a, к которым подсоединяется блок питания. Выводы 11c неподвижны, что обеспечивает максимальный срок службы, уменьшая риск повреждения при сборке и разборке нагревательного элемента 11 по сравнению с решением, при котором используются выходные провода.In FIG. 6 shows an electronic cigarette with a heating element 11 formed as a
Нагревательный элемент 11 такой конструкции, имеющий соответствующую форму, размещают в гнезде 16, обеспечивающем электрическое соединение нагревательного элемента 11, установленного в испарительном блоке 2, с источником питания 3. Такое соединение обеспечивает возможность простой и быстрой установки нагревательного элемента 11 в электронную сигарету (так называемое «быстроразъемное соединение»), что, в свою очередь, обеспечивает значительное снижение себестоимости изделия. Снижается себестоимость благодаря сокращению времени установки и уменьшению количества составных элементов испарительного блока 2. Благодаря тому, что выводы 11c являются зафиксированными, нет необходимости в использовании дополнительных элементов в форме стойкой к воздействию высоких температур изоляции проводов или уплотнений, обеспечивающих гальваническое разделение плюса и минуса нагревательного элемента 11. Форма подложки 11a сама обеспечивает гальваническое разделение.The heating element 11 of this design, having an appropriate shape, is placed in the
Преимущество нагревательного элемента 11 электронной сигареты согласно первому варианту выполнения заключается в максимальном упрощении для пользователя выполнения таких задач, как очистка, техобслуживание и замена элемента транспортировки никотинсодержащей жидкости. Элемент 12 транспортировки никотинсодержащей жидкости является сменным, операция замены очень проста и представляет собой удаление нагревательного элемента 11 и вставление в него нового элемента 12 транспортировки жидкости, или, возможно пропусканию его сквозь отверстия, выполненные в подложке 11a нагревательного элемента 11.The advantage of the electronic cigarette heating element 11 according to the first embodiment is that it makes tasks such as cleaning, maintenance, and replacement of the nicotine-containing liquid transport element as easy as possible for the user. The nicotine liquid transport element 12 is replaceable, the replacement operation is very simple and consists of removing the heating element 11 and inserting a new liquid transport element 12 into it, or possibly passing it through holes made in the
На фиг. 9 показана электронная сигарета в разобранном виде согласно второму варианту выполнения. В этом варианте выполнения нагревательный элемент выполнен в форме трубки, резистивный слой 11b в которой нанесен на внешнюю или на внутреннюю сторону трубки 11, или одновременно на обе стороны. Как и в первом варианте выполнения, в данном испарительном блоке используется капиллярный эффект для подачи никотинсодержащей жидкости транспортировочным элементом непосредственно на горячую внешнюю поверхность цилиндрического нагревателя, в результате чего образуется аэрозоль,In FIG. 9 shows an exploded view of an electronic cigarette according to the second embodiment. In this embodiment, the heating element is in the form of a tube, in which the
Концы элемента 12 транспортировки жидкости расположены в отдельной емкости 10 для никотинсодержащей жидкости и непосредственно контактируют с никотинсодержащей жидкостью. Часть элемента 12 транспортировки никотинсодержащей жидкости расположена снаружи емкости 10 и непосредственно контактирует с внешней поверхностью нагревательного элемента 11. Концы элемента 12 транспортировки жидкости благодаря капиллярному эффекту передают никотинсодержащую жидкость в основную часть элемента 12 транспортировки никотинсодержащей жидкости, и, следовательно, никотинсодержащая жидкость контактирует с поверхностью нагревательного элемента 11. После нагрева нагревательного элемента 11 образуется аэрозоль.The ends of the liquid transport member 12 are located in a separate nicotine-containing
За счет использования нагревательного элемента 11 цилиндрической формы и элемента 12 транспортировки жидкости с поперечным сечением круглой формы площадь поверхности контакта данных элементов значительно увеличивается. В результате увеличения площади контакта увеличивается количество образуемого аэрозоля, поскольку на нагретую поверхность попадает большее количество жидкости.By using a cylindrical heating element 11 and a liquid conveying element 12 with a circular cross-section, the contact surface area of these elements is greatly increased. As a result of an increase in the contact area, the amount of aerosol formed increases, since a larger amount of liquid falls on the heated surface.
Кроме того, как и в первом варианте выполнения, нагревательный элемент 11 такой конструкции, имеющий соответствующую форму, может быть размещен в гнезде (не показано), что обеспечивает электрическое соединение нагревательного элемента 11, установленного в испарительном блоке, с источником питания 3. Соединение такого типа является быстроразъемным. Такое соединение обеспечивает возможность простой и быстрой установки нагревательного элемента 11 в электронную сигарету, что, в свою очередь, обеспечивает значительное снижение себестоимости изделия. Снижение себестоимости обусловлено сокращением времени сборки и уменьшением количества составных элементов испарительного блока 2. Благодаря тому, что выводы 11c являются фиксированными, нет необходимости в использовании дополнительных элементов в виде стойкой к воздействию высоких температур изоляции проводов или уплотнений, обеспечивающих гальваническое разделение плюса и минуса нагревательного элемента 11. Подложка 11a сама обеспечивает гальваническое разделение.In addition, as in the first embodiment, the heating element 11 of this design, having an appropriate shape, can be placed in a socket (not shown), which provides electrical connection of the heating element 11 installed in the evaporator unit with the
Конструкция электронной сигареты согласно второму варианту выполнения также обеспечивает в некоторых случаях упрощение замены и техобслуживания нагревательного элемента 11. Если емкость 10 для жидкости является съемной, ее можно снять при необходимости вместе с установленным на ней элементом 12 транспортировки жидкости и производить очистку нагревательного элемента 11. Емкость 10 с элементом 12 транспортировки жидкости являются сменными элементами, и их замена производится после израсходования всего объема никотинсодержащей жидкости.The structure of the electronic cigarette according to the second embodiment also makes it easier to replace and maintain the heating element 11 in some cases. 10 with the liquid transport element 12 are replaceable elements, and they are replaced after the entire volume of the nicotine-containing liquid is used up.
Изобретение также относится к способу создания аэрозоля в электронном устройстве. Согласно этому способу испарение жидкости происходит на поверхности (поверхности нагрева) благодаря специальному нагревательному элементу, что повышает эффективность создания аэрозоля. Такой способ включает в себя подачу жидкости посредством элемента 12 транспортировки жидкости к нагревателю 11, при этом жидкость нагревается нагревательным элементом 11, состоящим из диэлектрической подложки 11а с по меньшей мере одной областью нанесенного на нее резистивного слоя (11b), до заданной температуры, при которой происходит переход подаваемой жидкости в газообразное состояние при контакте с его поверхностью нагревателя. Понятно, что температура нагревательного элемента, необходимая для нагрева жидкости до температуры, необходимой для создания аэрозоля из никотинсодержащей жидкости, зависит от нескольких факторов, включая площадь поверхности контакта жидкости с нагревательным элементом, расхода подаваемой жидкости и материалов, из которых выполнены компоненты нагревательного элемента. В зависимости от типа жидкости специалисту будет понятно, каким образом следует изменить параметры нагревательного элемента и его блока питания, чтобы получить требуемую температуру, обеспечивающую превращение жидкости в аэрозоль.The invention also relates to a method for creating an aerosol in an electronic device. According to this method, the evaporation of the liquid occurs on the surface (heating surface) due to a special heating element, which increases the efficiency of creating an aerosol. Such a method includes supplying liquid through the liquid transport element 12 to the heater 11, wherein the liquid is heated by the heating element 11, consisting of a
Изобретение не ограничивается только электронным устройством для создания аэрозоля из никотинсодержащей жидкости. Специалисту понятно, что изобретение охватывает также и другие электронные устройства для создания аэрозоля из жидкости любого химического состава, совместимого с материалами, используемыми для изготовления элемента 12 транспортировки жидкости, в частности, материалами, используемыми для изготовления нагревательного элемента 11.The invention is not limited to an electronic device for creating an aerosol from a nicotine-containing liquid. The specialist will understand that the invention also covers other electronic devices for creating an aerosol from a liquid of any chemical composition that is compatible with the materials used for the manufacture of the fluid transport element 12, in particular, the materials used for the manufacture of the heating element 11.
В некоторых вариантах выполнения устройство может дополнительно содержать защитный слой, закрывающий нагреватель для его защиты от физического или химического повреждения. Например, в некоторых вариантах выполнения по меньшей мере часть резистивного слоя нагревателя 11b может быть покрыта слоем стекла.In some embodiments, the device may further comprise a protective layer covering the heater to protect it from physical or chemical damage. For example, in some embodiments, at least a portion of the resistive layer of
В некоторых вариантах выполнения устройство может также содержать датчик температуры для измерения температуры нагревательного элемента 11. Датчик температуры может быть установлен, например, со стороны диэлектрической подложки напротив стороны с резистивным слоем 11b. Результаты измерений от температурного датчика могут использоваться для управления подачей электропитания на нагреватель для поддержания постоянной заданной температуры нагревательного элемента, например, посредством использования обратной связи.In some embodiments, the device may also include a temperature sensor for measuring the temperature of the heating element 11. The temperature sensor may be installed, for example, on the side of the dielectric substrate opposite the side with the
Как указано выше, нагревательный элемент может иметь множество различных форм, например, он может иметь или не иметь отверстия для прохода через них элемента транспортировки жидкости.As stated above, the heating element may take many different forms, for example, it may or may not have openings for the fluid transport element to pass through.
Для решения различных технических проблем и обеспечения прогресса в данной области, изобретение поясняется различными возможными вариантами его реализации. Преимущества и особенности изобретения характерны только для рассмотренных вариантов выполнения и не являются исчерпывающими и/или эксклюзивными. Они рассмотрены только для облегчения понимания настоящего изобретения. Следует иметь в виду, что преимущества, варианты выполнения, примеры, функции, особенности конструкции и/или другие аспекты изобретения никоим образом не ограничивают его объем, который определяется формулой изобретения, и могут использоваться другие варианты выполнения, и могут производиться модификации без выхода за рамки объема этой формулы изобретения. Различные варианты выполнения могут содержать, состоять или состоять по существу из различных комбинаций известных элементов, компонентов, частей, операций, средств, и т.п., отличных от описанных выше. Кроме того, следует иметь в виду, что признаки зависимых пунктов формулы могут быть объединены с признаками независимых пунктов в комбинациях, отличающихся от указанных в формуле изобретения.To solve various technical problems and ensure progress in this field, the invention is illustrated by various possible options for its implementation. The advantages and features of the invention are characteristic only of the considered embodiments and are not exhaustive and/or exclusive. They are discussed only to facilitate understanding of the present invention. It should be understood that the advantages, embodiments, examples, functions, design features, and/or other aspects of the invention do not in any way limit the scope of the invention as defined by the claims, and other embodiments may be used and modifications may be made without departing from the scope. the scope of this claim. Various embodiments may comprise, consist of, or consist essentially of various combinations of known elements, components, parts, operations, means, and the like, other than those described above. In addition, it should be borne in mind that features of dependent claims can be combined with features of independent claims in combinations that differ from those indicated in the claims.
Claims (16)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PLP.411136 | 2015-02-06 | ||
PL411136A PL229757B1 (en) | 2015-02-06 | 2015-02-06 | Electronic device for producing aerosol and the method for producing aerosol |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018129904A Division RU2697103C2 (en) | 2015-02-06 | 2016-02-04 | Electronic device for aerosol generation |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2019123313A RU2019123313A (en) | 2021-01-25 |
RU2019123313A3 RU2019123313A3 (en) | 2021-11-19 |
RU2796954C2 true RU2796954C2 (en) | 2023-05-29 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1565338A1 (en) * | 1987-11-30 | 1996-02-27 | Ярославское научно-производственное объединение "Электронприбор" | Multilayer integrated circuit |
RU2378803C2 (en) * | 2004-06-11 | 2010-01-10 | Себ Са | Heating element, method of its production, assembly incorporating said heater and method of producing said assembly |
RU107026U1 (en) * | 2010-11-26 | 2011-08-10 | Евгений Иванович Евсюков | DEVICE FOR INHALATION (OPTIONS) |
KR20130029697A (en) * | 2011-09-15 | 2013-03-25 | 주식회사 에바코 | Vaporizing and inhaling apparatus and vaporizing member applied the vaporizing and inhaling apparatus |
CN103859604A (en) * | 2014-01-23 | 2014-06-18 | 深圳市康尔科技有限公司 | Heating component and atomizing structure of electronic cigarette |
EP2787846A1 (en) * | 2011-12-08 | 2014-10-15 | Philip Morris Products S.a.s. | An aerosol generating device having an internal heater |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1565338A1 (en) * | 1987-11-30 | 1996-02-27 | Ярославское научно-производственное объединение "Электронприбор" | Multilayer integrated circuit |
RU2378803C2 (en) * | 2004-06-11 | 2010-01-10 | Себ Са | Heating element, method of its production, assembly incorporating said heater and method of producing said assembly |
RU107026U1 (en) * | 2010-11-26 | 2011-08-10 | Евгений Иванович Евсюков | DEVICE FOR INHALATION (OPTIONS) |
KR20130029697A (en) * | 2011-09-15 | 2013-03-25 | 주식회사 에바코 | Vaporizing and inhaling apparatus and vaporizing member applied the vaporizing and inhaling apparatus |
EP2787846A1 (en) * | 2011-12-08 | 2014-10-15 | Philip Morris Products S.a.s. | An aerosol generating device having an internal heater |
CN103859604A (en) * | 2014-01-23 | 2014-06-18 | 深圳市康尔科技有限公司 | Heating component and atomizing structure of electronic cigarette |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2665613C1 (en) | Electronic device for generation of aerosol and method of generation of aerosol | |
CN111050579B (en) | Aerosol generating device | |
US20240032600A1 (en) | High frequency polarization aerosol generator | |
CN111246761B (en) | Aerosol generating device with flat inductor coil | |
JP2023016810A (en) | Aerosol provision systems | |
KR102500898B1 (en) | Aerosol generating device with piercing assembly | |
CN112089110B (en) | Aerosol-generating system | |
KR102571321B1 (en) | Aerosol-generating devices incorporating an intertwined wick and heating element | |
KR101690389B1 (en) | An electrically heated smoking system having a liquid storage portion | |
RU2635970C2 (en) | Electronic smoking product and improved heating element | |
RU2796954C2 (en) | Electronic aerosol generating device | |
US20220295877A1 (en) | Vaporizer for an Electronic Cigarette | |
US20220312840A1 (en) | Vaporizer for an Electronic Cigarette | |
RU2787774C2 (en) | Aerosol forming devices containing mutually intertwined wick and heating element | |
CA3172459A1 (en) | Apparatus for heating aerosolisable material |