ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПАРА Российский патент 2016 года по МПК A24F47/00 

Область техники

Изобретение относится к электронным устройствам для получения пара.

Уровень техники

Электронные устройства для получения пара (электронные курительные устройства) обычно имеют размер сигареты, а их действие основано на вдыхании пользователем никотиновых паров из хранилища с жидкостью, при приложении силы всасывания к мундштуку. В некоторых электронных устройствах для получения пара имеется датчик воздушного потока, активизирующийся, когда пользователь прикладывает всасывающую силу, и заставляющий катушку нагревателя нагреваться и испарять жидкость. К электронным устройствам для получения пара относятся электронные сигареты.

Сущность изобретения

В настоящем изобретении предложено электронное устройство для получения пара (парогенератор), включающее элемент - источник энергии (далее - аккумулятор) и испаритель, содержащий нагревательный элемент и испарительную полость, при этом испаритель также имеет формирователь канала (прохода) для воздушного потока, выполненный с возможностью направления, в процессе работы, воздушного потока по нагревательному элементу.

Формирователь канала для воздушного потока может быть выполнен с возможностью фокусирования воздушного потока на нагревательном элементе или области нагревательного элемента. Более того, формирователь канала для воздушного потока может образовывать часть держателя нагревательного элемента. Кроме того, электронное устройство для получения пара может иметь мундштучную секцию, а испаритель может быть частью мундштучной секции.

В настоящем изобретении также предлагается испаритель для использования в электронном устройстве для получения пара, содержащий нагревательный элемент и формирователь канала для воздушного потока, выполненный с возможностью пропускания воздушного потока по нагревательному элементу.

В одном из вариантов выполнения предлагается электронное устройство для получения пара, содержащее катушку (обмотку) нагревательного элемента, хранилище жидкости, из которого поступает жидкость для ее испарения нагревательным элементом, воздуховыпускное отверстие для испаренной нагревательным элементом жидкости и формирователь канала для воздушного потока, выполненный с возможностью создания препятствия для воздушного потока внутри катушки и направления воздушного потока к одной или более частям поверхности катушки. Устройство может, например, содержать аккумулятор для питания нагревательного элемента.

Краткое описание чертежей

Для лучшего понимания изобретения и иллюстрации того, каким образом могут быть осуществлены частные варианты выполнения, приведены ссылки на приложенные чертежи, на которых:

на фиг. 1 представлен перспективный вид сбоку электронной сигареты;

на фиг. 2 схематически представлен вид сечения электронной сигареты с параллельной катушкой;

на фиг. 3 представлен перспективный вид сбоку катушки нагревательного элемента;

на фиг. 4 представлен перспективный вид сбоку внешнего держателя нагревательного элемента;

на фиг. 5 представлен перспективный вид сбоку катушки нагревательного элемента внутри внешнего держателя нагревательного элемента;

на фиг. 6 представлен вид сбоку сечения катушки нагревательного элемента внутри внешнего держателя нагревательного элемента;

на фиг. 7 представлен вид с торца катушки нагревательного элемента внутри внешнего держателя нагревательного элемента, в котором центральный канал имеет квадратное поперечное сечение;

на фиг. 8 представлен вид сбоку катушки и цилиндрического формирователя канала для воздушного потока;

на фиг. 9 представлен вид сбоку катушки и конического формирователя канала для воздушного потока;

на фиг. 10 представлен вид сбоку катушки и обращенного конического формирователя канала для воздушного потока;

на фиг. 11 представлен вид сбоку катушки и формирователя канала для воздушного потока с центральным утолщением;

на фиг. 12 представлен вид сбоку катушки и формирователя канала для воздушного потока, находящегося частично за пределами катушки;

на фиг. 13 представлен вид сбоку катушки и формирователя канала для воздушного потока, находящегося за пределами катушки;

на фиг. 14 представлен вид сбоку катушки и формирователя канала для воздушного потока, образующего часть держателя нагревательного элемента; и

на фиг. 15 представлен вид с торца формирователя канала для воздушного потока, образующего часть держателя нагревающего элемента.

Подробное описание осуществления изобретения

Согласно первой особенности настоящего изобретения, предложено электронное устройство для получения пара, включающее аккумулятор и испаритель, содержащий нагревательный элемент и испарительную полость, при этом испаритель также имеет формирователь канала для воздушного потока, выполненный с возможностью пропускания воздушного потока по нагревательному элементу. Электронным устройством для получения пара может быть электронная сигарета.

Испаритель выполняет испарение жидкости. Когда жидкость испарена испарителем, полученный пар уносится воздушным потоком и вдыхается пользователем. Направление воздушного потока через нагревательный элемент увеличивает скорость отведения паров. Это может обеспечить большую эффективность получения пара.

Формирователь канала для воздушного потока может быть выполнен с возможностью фокусирования воздушного потока на нагревательном элементе. Благодаря фокусированию воздушного потока на нагревательном элементе, повышается эффективность устройства в отношении отведения паров от испарителя. Поэтому снижаются требования устройства к величине воздушного потока и усилию всасывания пользователя.

Формирователь канала для воздушного потока может быть выполнен с возможностью направления воздушного потока по поверхности нагревательного элемента. Более того, формирователь канала для воздушного потока может быть выполнен с возможностью направления воздушного потока вдоль всей длины нагревательного элемента. Направление воздушного потока вдоль всей длины нагревательного элемента обеспечивает усиленное отведение пара вдоль всего нагревательного элемента.

Формирователь канала для воздушного потока может быть выполнен с возможностью фокусирования воздушного потока в области нагревательного элемента. Кроме того, формирователь канала для воздушного потока может быть выполнен с возможностью фокусирования воздушного потока в концевой области нагревательного элемента. Например, формирователь канала для воздушного потока может быть выполнен с возможностью фокусирования воздушного потока в центральной области нагревательного элемента или в двух или более точках вдоль нагревательного элемента. Кроме того, формирователь канала для воздушного потока может быть выполнен с возможностью создания градиента воздушного потока по нагревательному элементу.

Жидкость может передаваться на нагревательный элемент испарителя, однако этот перенос может быть неоднородным по длине нагревательного элемента. При этом было бы желательно направлять воздушный поток к областям нагревательного элемента, где должно испаряться больше жидкости.

Формирователь канала для воздушного потока может располагаться внутри испарительной полости. Более того, формирователь канала для воздушного потока может образовывать препятствие в испарительной полости так, что воздушный поток направляется по нагревательному элементу.

Формирователь канала для воздушного потока может быть расположен снаружи испарительной полости, либо может образовывать часть стенки испарительной полости. Более того, формирователь канала для воздушного потока может быть расположен внутри нагревательного элемента.

При наличии препятствия в испарительной полости, воздушный поток будет обтекать вокруг него и может быть направлен к нагревательному элементу. Когда путь движения воздушного потока лежит внутри нагревательного элемента, формирователь канала для воздушного потока, находящийся внутри нагревательного элемента, может направлять воздушный поток к поверхности нагревательного элемента для повышения эффективности.

Формирователь канала для воздушного потока может располагаться снаружи нагревательного элемента.

Формирователь канала для воздушного потока может быть вытянут в направлении продольной оси (осевой линии) катушки. Кроме того, формирователь канала для воздушного потока может быть цилиндрическим. Часть формирователя канала для воздушного потока может иметь коническую форму. Например, формирователь канала для воздушного потока может быть в целом коническим или усечено-коническим.

Формирователь канала для воздушного потока может иметь более широкий конец или более узкий конец, и может быть выполнен так, чтобы воздух всасывался с более широкого конца. В альтернативном варианте, формирователь канала для воздушного потока может иметь более широкий конец или более узкий конец, и может быть выполнен так, чтобы воздух всасывался с более узкого конца.

Формирователь канала для воздушного потока может иметь утолщение в некоторой своей части. Например, формирователь канала для воздушного потока может иметь утолщение в центральной области или в двух или более местах по его длине.

Формирователь канала для воздушного потока может иметь форму многоугольника, например квадрата. Более того, формирователь канала для воздушного потока может иметь спиральную форму.

Нагревательным элементом может быть нагревательная катушка, например, проволочная катушка.

Формирователь канала для воздушного потока может быть выполнен с возможностью фокусирования воздушного потока на витках нагревательной катушки.

Формирователь канала для воздушного потока может быть выполнен с возможностью фокусирования воздушного потока по длине катушки.

Формирователь канала для воздушного потока может быть выполнен с возможностью фокусирования воздушного потока на конце катушки. Формирователь канала для воздушного потока может быть выполнен с возможностью фокусирования воздушного потока на внутренней части катушки. Формирователь канала для воздушного потока может быть выполнен с возможностью фокусирования воздушного потока на наружной части катушки. Формирователь канала для воздушного потока может быть выполнен с возможностью фокусирования воздушного потока сквозь витки спирали. Формирователь канала для воздушного потока может быть выполнен с возможностью создания спирального воздушного потока по катушке.

Нагревательный элемент может быть не закрепленным изнутри. Испаритель может также иметь держатель нагревательного элемента. Держателем нагревательного элемента может быть хранилище с жидкостью. Более того, нагревательный элемент может располагаться на внутренней поверхности держателя нагревательного элемента.

Использование отдельного нагревательного элемента и держателя позволяет создать нагревательный элемент меньшего размера. Преимущество меньшего нагревательного элемента состоит в более высокой эффективности его нагревания. Размещение нагревательного элемента на внутренней поверхности держателя позволяет использовать значительно более узкий и имеющий меньший размер нагревательный элемент, поскольку внутри него не требуется места для держателя. Это позволяет использовать держатель значительно большего размера и прочности.

Между нагревательным элементом и держателем нагревательного элемента может быть один или более просветов (зазоров). Кроме того, нагревательный элемент может соприкасаться с держателем нагревательного элемента в точках по длине держателя.

Формирователь канала для воздушного потока может образовывать часть держателя нагревательного элемента. В альтернативном варианте, формирователь канала для воздушного потока может не образовывать части нагревательного элемента.

Формирователь канала для воздушного потока может не соприкасаться с нагревательным элементом. Благодаря тому, что формирователь канала для воздушного потока не соприкасается с нагревательным элементом, этот формирователь канала не блокирует нагревательную поверхность нагревательного элемента.

Электронное устройство для получения пара может также включать мундштучную секцию, а испаритель может быть частью мундштучной секции. Держатель нагревательного элемента может в основном заполнять мундштучную секцию.

Поскольку держатель находится снаружи катушки и может использоваться как хранилище с жидкостью, не требуется дополнительный контейнер хранилища с жидкостью, а держатель нагревательного элемента может заполнять мундштучную секцию, обеспечивая больший объем хранилища, и большую эффективность устройства.

На фиг. 1 представлен вариант выполнения электронного устройства 1 для получения пара, в виде электронной сигареты 1, имеющей мундштук 2 и корпус 3. Форма электронной сигареты 1 соответствует обычной сигарете цилиндрической формы. Мундштук 2 имеет воздуховыпускное отверстие 4, а электронная сигарета 1 приводится в действие, когда пользователь помещает мундштук 2 электронной сигареты 1 в рот и делает затяжку, втягивая воздух через воздуховыпускное отверстие 4. Как мундштук 2, так и корпус 3 имеют цилиндрическую форму и выполнены с возможностью коаксиального соединения друг с другом, а получившееся в результате изделие имеет форму обычной сигареты.

На фиг. 2 представлен пример выполнения электронной сигареты 1, показанной на фиг. 1. Корпус 3 представляет в данном случае узел 5 батареи, а мундштук 2 включает хранилище 6 с жидкостью и испаритель 7. Электронная сигарета 1 показана в собранном виде, с соединенными разъединяемыми частями 2, 5. Жидкость просачивается из хранилища 6 с жидкостью в испаритель 7. Узел 5 батареи снабжает электрической энергией испаритель 7 по соединенным электрическим контактам узла 5 батареи и мундштука 2. Испаритель 7 испаряет просочившуюся жидкость, а пары выходят из воздуховыпускного отверстия 4. Жидкостью может быть, например раствор никотина.

Узел 5 батареи включает корпус 8 узла батареи, аккумулятор 9, электрические контакты 10 и схему 11 управления.

Корпус 8 узла батареи представляет собой полый цилиндр, открытый с первого конца 12. Например, корпус 8 узла батареи может быть пластмассовым. Электрические контакты 10 расположены на первом конце 12 корпуса 8, а аккумулятор 9 и схема 11 управления расположены внутри полости корпуса 8. Аккумулятором 9 может быть, например, литиевый элемент.

Схема 11 управления включает датчик 13 воздушного давления, и контроллер 14, и питается от аккумулятора 9. Контроллер 14 выполнен с возможностью соединения с датчиком 13 воздушного давления и управления подачей электрической энергии от аккумулятора 9 к испарителю 7, посредством электрических контактов 10.

Мундштук 2 также имеет корпус 15 мундштука и электрические контакты 26. Корпус 15 мундштука представляет собой полый цилиндр, открытый на первом конце 16, при этом воздуховыпускное отверстие 4 представляет собой отверстие во втором конце 17 корпуса 15. В корпусе 15 мундштука также имеется воздуховпускное отверстие 27, представляющее собой отверстие в районе первого конца 16 корпуса 15. Корпус мундштука может быть, например, выполнен из алюминия.

Электрические контакты 26 расположены на первом конце корпуса 15. Кроме того, первый конец 16 корпуса 15 мундштука разъемно соединен с первым концом 12 корпуса 8 узла батареи так, что электрические контакты 26 мундштука 2 электрически соединены с электрическими контактами 10 узла 5 батареи. Например, устройство 1 может быть выполнено так, чтобы корпус 15 мундштука соединялся с корпусом 8 узла батареи резьбовым соединением.

Хранилище 6 с жидкостью находится внутри полого корпуса 15 мундштука со стороны второго конца 17 корпуса 15. Хранилище 6 с жидкостью представляет собой цилиндрическую трубку из пористого материала, пропитанного жидкостью. Внешняя окружность хранилища 6 с жидкостью сопряжена с внутренней окружностью корпуса 15 мундштука. Незаполненная часть хранилища 6 с жидкостью образует проход 18 для воздуха. Пористый материал хранилища 6 с жидкостью может представлять собой губчатый материал, который по существу пропитан жидкостью, предназначенной для испарения.

Испаритель 7 включает испарительную полость 19, держатель 20 нагревательного элемента, нагревательный элемент 21 и формирователь канала 50 для воздушного потока.

Испарительная полость 19 представляет собой область во внутреннем пространстве корпуса 15 мундштука, в которой происходит испарение жидкости. Нагревательный элемент 21 и часть 22 держателя 20 расположены внутри испарительной полости 19.

Держатель 20 нагревательного элемента выполнен с возможностью крепления нагревательного элемента 21 и облегчения испарения жидкости нагревательным элементом 21. Держатель 20 нагревательного элемента представляет собой внешний держатель, показанный на фиг. 4-7. Держатель 20 представляет собой полый цилиндр жесткого пористого материала и расположен внутри корпуса 15 мундштука со стороны первого конца 16 корпуса 15 так, что он упирается в хранилище 6 с жидкостью. Внешняя окружность держателя 20 сопряжена с внутренней окружностью корпуса 15 мундштука. Незаполненная часть держателя имеет продольный центральный канал 23 по длине держателя 20. Канал 23 имеет квадратное поперечное сечение в плоскости, перпендикулярной продольной оси держателя.

Держатель 20 действует как фитильный элемент, поскольку он выполнен с возможностью капиллярно переносить жидкость в направлении W от хранилища 6 с жидкостью мундштука 2 к нагревательному элементу 21. Например, пористым материалом держателя 20 может быть губчатый никель, при этом пористость губчатого материала обеспечивает описанный фитильный эффект. Когда жидкость просачивается из хранилища 6 с жидкостью к держателю 20, она накапливается в пористом материале держателя 20. Таким образом, держатель 20 представляет собой продолжение хранилища 6 с жидкостью.

Нагревательный элемент 21 сформирован из одинарного провода и включает катушку 24 нагревательного элемента и два вывода 25, как это показано на фиг. 3, 5, 6 и 7. Например, нагревательный элемент 21 может быть выполнен из нихрома. Провод катушки 24 имеет секцию, где он сформирован в виде спирали вокруг оси А. С каждого конца катушки 24 провод отходит от спиральной части, образуя выводы 25. Выводы 25 соединяются с электрическими контактами 26 и тем самым позволяют передавать электрическую энергию от аккумулятора 9 к катушке 24.

Диаметр провода катушки 24 составляет примерно 0,12 мм. Длина катушки составляет примерно 25 мм, ее внутренний диаметр составляет примерно 2 мм, а шаг спирали примерно 420 мкм. Таким образом, промежуток между соседними витками катушки составляет примерно 300 мкм.

Катушка 24 нагревательного элемента 21 расположена коаксиально внутри канала 23 держателя. Кроме того, ось А катушки 24 благодаря этому параллельна оси В цилиндрического корпуса 15 мундштука и продольной оси С электронной сигареты 1. Более того, устройство 1 выполнено так, чтобы ось А катушки 24 была в целом параллельна воздушному потоку F через устройство, когда пользователь делает затяжку устройством. В дальнейшем использование устройства 1 пользователем будет описано более подробно.

Катушка 24 имеет одинаковую длину с держателем 20, в результате чего концы катушки 24 располагаются заподлицо с концами держателя 20. Наружный диаметр спирали катушки 24 близок к ширине сечения канала 23. В результате, провод катушки 24 соприкасается с поверхностью 28 канала 23 и тем самым удерживается, что способствует сохранению формы катушки 24. Каждый виток катушки соприкасается с поверхностью 28 канала 23 в точке 29 контакта на каждой из четырех стенок 28 канала 23. Комбинация катушки 24 и держателя 20 образует нагревательный стержень 30, показанный на фиг. 5, 6 и 7. Нагревательный стержень 30 более подробно описывается далее со ссылкой на фиг. 5, 6 и 7.

Внутренняя поверхность 28 держателя 20 образует поверхность просачивания жидкости на катушку 24 в точках 29 контакта между катушкой 24 и стенками 28 канала 23. Внутренняя поверхность 28 держателя 20 также образует поверхность для обеспечения воздействия тепла нагревательного элемента 21 на просочившуюся жидкость.

Формирователь 50 канала для воздушного потока имеет цилиндрическую форму, его диаметр меньше диаметра катушки 24, а расположен он коаксиально внутри катушки 24, как это показано на фиг. 8. Формирователь 50 канала для воздушного потока выполнен с возможностью воздействовать на путь движения воздушного потока через испарительную полость 19, когда пользователь делает затяжку устройством. Влияние формирователя 50 канала для воздушного потока на путь движения потока более подробно описывается ниже. Формирователь 50 канала может, например, быть закреплен соответствующими соединителями, и может свободно удерживаться внутри нагревательного элемента 21, либо конструкция нагревателя 21 может обеспечивать крепление формирователя 50 канала. Формирователь 50 канала для воздушного потока может быть, например, сформирован из керамики.

Внутри электронной сигареты 1 имеется непрерывная внутренняя полость 31, сформированная соседними полостями корпуса 15 мундштука и корпуса 8 узла батареи.

В эксплуатации, пользователь выполняет всасывание со второго конца 17 корпуса 15 мундштука. При этом создается падение давления воздуха во всей внутренней полости 31 электронной сигареты 1, в частности на воздуховыпускном отверстии 4.

Падение давления внутри внутренней полости 31 обнаруживается датчиком 13 давления. В ответ на обнаружение падения давления датчиком 13 давления, контроллер 14 дает команду на подачу энергии от аккумулятора 9 к нагревательному элементу 21 через электрические контакты 10, 26. В результате, катушка нагревательного элемента 21 нагревается. Как только катушка 24 нагревается, жидкость в испарительной полости 19 испаряется. Более конкретно, испаряется жидкость на катушке 24, испаряется жидкость на внутренней поверхности 28 держателя 20 нагревательного элемента, и может испариться жидкость на частях 22 держателя 20 в непосредственной близости нагревательного элемента 21. Более того, может испариться жидкость, собравшаяся на формирователе 50 канала для воздушного потока.

Падение давления внутри внутренней полости 31 также вызывает засасывание воздуха снаружи электронной сигареты 1 по пути F через внутреннюю полость от воздуховпускного отверстия 27 к воздуховыпускному отверстию 4. По мере втягивания воздуха по пути F, воздух проходит через испарительную полость 19, подхватывая испарившуюся жидкость, и далее по проходу 18 для воздуха. Таким образом, испарившаяся жидкость переносится вдоль прохода 18 для воздуха и выходит из воздуховыпускного отверстия 4 для вдыхания ее пользователем.

Когда воздух, содержащий испарившуюся жидкость, переносится к воздуховыпускному отверстию 4, может произойти конденсация части паров, с образованием мелкой взвеси капелек жидкости в воздушном потоке. Более того, движение воздуха через испаритель 7, когда пользователь делает затяжку мундштуком 2, может снять мелкие капельки жидкости с нагревательного элемента 21 и (или) держателя 20 нагревательного элемента. Поэтому воздух, выходящий из воздуховыпускного отверстия 4, может содержать аэрозоль мелких капелек жидкости вместе с испарившейся жидкостью.

Путь F воздушного потока проходит через канал 23 держателя 20. При этом воздушный поток проходит вдоль всей длины катушки 24, как внутри, так и снаружи контура катушки 24. Формирователь 50 канала для воздушного потока воздействует на прохождение воздушного потока через канал 23 таким образом, что воздушный поток ограничен воздушным проходом 51 вокруг формирователя 50 канала, имеющим кольцевое поперечное сечение и охватывающим провод катушки 24. При этом формирователь 50 канала создает эффект Вентури, в результате которого ограничение воздушного потока кольцевым проходом 51 вызывает увеличение скорости воздушного потока и снижение статического давления в потоке.

Ограничение воздушного потока кольцевым проходом 51 повышает эффективность работы испарителя 7, поскольку воздушный поток вынужден проходить вблизи провода катушки 24. Более того, увеличение скорости воздушного потока вокруг катушки 24, обусловленное формирователем 50 канала, может привести к повышению скорости испарения. Формирователь 50 канала также влияет на капиллярное просачивание жидкости, поскольку снижение статического давления на поверхности 28 канала 23 вызывает увеличение скорости капиллярного просачивания жидкости из хранилища 6 с жидкостью к держателю 20, и из держателя 20 к катушке 24. Формирователь 50 канала для воздушного потока тем самым способствует увеличению количества пара, подаваемого к воздуховыпускному отверстию 4 при данном объеме воздушного потока, проходящего через устройство 1.

Как показано на фиг. 5, 6 и 7, благодаря форме поперечного сечения канала 23, между внутренней поверхностью 28 держателя 20 нагревательного элемента и катушкой 24 формируются просветы 35. Более конкретно, там, где провод катушки 24 проходит между точками 29 контакта, просвет 35 образуется между проводом и ближайшей к проводу областью внутренней поверхности 28 вследствие того, что провод сохраняет в целом спиральную форму. Расстояние между проводом и поверхностью 28 в каждом просвете 35 составляет от 10 мкм до 500 мкм. Просветы 35 выполнены с возможностью облегчения просачивания жидкости на катушку 24 за счет капиллярного эффекта на просветах 35. Просветы 35 также формируют поверхности, на которых жидкость может собираться перед ее испарением, то есть поверхности, на которых жидкость может сохраняться до ее испарения. Просветы 35 также открывают больше поверхности катушки 24 для усиления испарения в этих местах.

В вариантах выполнения, описанных выше, возможны многочисленные альтернативы и изменения. Например, на фиг. 9-15 представлены другие формы формирователя 50 канала для воздушного потока.

На каждой из фиг. 9-11 показан формирователь 50 канала для воздушного потока, расположенный внутри катушки 24 для ограничения воздушного потока внутри катушки 24 и направления воздушного потока в различные места на поверхности катушки 24. На каждой из фиг. 9-11 формирователь 50 канала предотвращает протекание воздуха через катушку 24 в центральной области, ограничивая воздушный поток по существу кольцевым проходом 51 вокруг формирователя 50 канала, охватывающим провод катушки. Кроме того, влияние формирователя 50 канала на эффективность испарителя 7 и капиллярное просачивание жидкости, описанное со ссылкой на фиг. 8, в той же мере применимо и к формирователям 50 канала, показанным на фиг. 9-11.

Показанный на фиг. 9 формирователь 50 канала для воздушного потока имеет коническую форму, а высота Н конуса коаксиальна с катушкой 24. Более того, формирователь 50 канала расположен внутри катушки 24 так, что направление F воздушного потока при использовании устройства проходит от более узкой секции конуса к более широкой секции конуса.

Благодаря конической форме формирователя 50 потока, площадь поперечного сечения кольцевого прохода 51 уменьшается по мере прохождения воздуха вдоль формирователя 50 потока. По мере движения воздуха вдоль конуса от более узкой к более широкой секции, он во все большей мере направляется к поверхности катушки 24. Более того, эффект Вентури, создаваемый формирователем 50 канала, усиливается по мере движения воздуха вдоль формирователя 50 канала. Происходит нарастание скорости воздушного потока и перепада давления по поверхности катушки к основанию катушки. В результате, скорость испарения нарастает по мере движения воздуха вдоль прохода 51. Кроме того, усиленное просачивание под воздействием формирователя 50 канала нарастает к наиболее узкой точке прохода 51.

Показанный на фиг. 10 формирователь 50 канала для воздушного потока имеет обратную конусность по сравнению с показанной на фиг. 9, при этом высота Н конуса коаксиальна с катушкой 24. Воздушный поток в процессе эксплуатации направлен от более широкой секции конуса к более узкой секции конуса.

Благодаря конической форме формирователя 50 канала, площадь поперечного сечения кольцевого прохода 51 увеличивается по мере прохождения воздуха вдоль формирователя 50 канала. Воздушный поток прижимается сильнее к поверхности катушки 24 в начале пути, и меньше по мере того, как поток отходит к стенкам конуса. Этим формируется скорость воздушного потока и перепад давления на поверхности катушки 24. Путь движения воздушного потока следует форме конуса, и поскольку конус сужается, воздушный поток отводит пары к центру катушки 24 от ее поверхности.

Формирователь 50 канала для воздушного потока, показанный на фиг. 11, имеет в целом цилиндрическую форму с утолщением в центральной области 52, и коаксиален с катушкой 24. Воздушный поток в процессе эксплуатации направлен вдоль формирователя 50 канала от более узкой секции с одного конца формирователя 50 канала к расширению центральной области 52 и обратно к более узкой секции на другом конце формирователя 50 канала.

За счет конической формы формирователя 50 канала, площадь поперечного сечения кольцевого прохода 51 уменьшается, а потом снова увеличивается по мере движения воздуха вдоль формирователя 50 канала. Воздушный поток сдвигается ближе к поверхности катушки 24 в центральной области 52, а затем удаляется от поверхности катушки после прохождения центральной области 52. При этом воздушный поток фокусируется на центральной области катушки. Это создает два градиента воздушного потока, один перед утолщением, а другой после него. Поэтому воздушный поток в кольцевом проходе 51 имеет максимальную скорость на утолщении 52. Более того, статическое давление на поверхности 28 канала 23 минимально в области утолщения 52. В результате, просачивание жидкости к нагревательному элементу 21 максимально в области утолщения 52.

Пример, показанный на фиг. 12, аналогичен показанному на фиг. 9, за исключением того, что формирователь 50 канала для воздушного потока частично находится за пределами катушки 24 так, что более широкий конец конуса лежит в пределах катушки 24. Поскольку воздух протекает вдоль наружной поверхности конуса, он прижимается ближе к поверхности 24 катушки, его скорость увеличивается, и статическое давление в нем падает. Как только воздушный поток проходит формирователь 50 потока, он попадает в свободную область 53 внутри катушки 24. Когда воздушный поток проходит в свободную область 53, он втягивается в центральную область катушки 24 и, в результате, отводит пары от поверхности катушки 24.

В варианте, показанном на фиг. 13, формирователь 50 канала для воздушного потока расположен за пределами катушки 24. В этом примере формирователь 50 канала для воздушного потока представляет собой цилиндр и расположен коаксиально с катушкой 24. Создаваемое формирователем 50 канала для воздушного потока препятствие заставляет воздух протекать вдоль стороны цилиндра и падать на концы катушки 24. Воздушный поток проходит через витки катушки при отсутствии препятствия внутри катушки 24, при этом поток движется ко внутренней секции катушки 24, увлекая за собой пар.

На фиг. 14 и 15 представлен другой пример конструкции формирователя 50 канала для воздушного потока. Формирователь 50 канала для воздушного потока представляет собой торцевую крышку 50, или пластину 50, расположенную поверх первого конца канала 23. Кроме того, формирователь 50 канала имеет кольцевое отверстие 55, сопряженное с кольцевым контуром катушки 24. Торцевая крышка 50 определяет прохождение воздуха в канал 23, т.е., воздух может пройти на конец катушки 24 только через кольцевое отверстие 55. Таким образом, воздушный поток втягивается на конец катушки и через витки катушки. Как только воздух прошел торцевую крышку 50, он может протекать в центральную область катушки 24. В процессе эксплуатации, этот поток через конец катушки 24 и витки катушки, и в центр катушки 24 позволяет эффективно удалить пар с катушки 24 для его вдыхания пользователем. Формирователь 50 канала в виде торцевой крышки может формировать часть держателя 20 нагревательного элемента.

Несмотря на то что были показаны и описаны примеры выполнения изобретения, специалистам должно быть понятно, что в пределах области притязаний изобретения могут быть сделаны различные изменения и модификации.

Формирователь 50 канала для воздушного потока может быть выполнен с возможностью формирования воздушного потока таким образом, что поток по катушке 24 имеет максимальную скорость в точке, где на катушку 24 подается жидкость.

Приводится описание электронного устройства 1 для получения пара, представляющего собой электронную сигарету 1. Однако возможны и другие типы электронного устройства 1 для получения пара.

Электронное устройство 1 для получения пара может быть выполнено так, что ось А катушки располагается под углом к продольной оси электронного устройства 1 для получения пара. Например, компоненты устройства 1 могут быть выполнены так, что катушка располагается перпендикулярно продольной оси электронного устройства 1 для получения пара, а воздушный поток F через катушку в целом параллелен оси катушки, когда пользователь делает затяжку через мундштук.

Приводится описание датчика 13 давления. В вариантах выполнения, датчик воздушного потока может быть использован для обнаружения затяжки пользователем устройством 1.

Электронное устройство 1 для получения пара не ограничено описанным порядком расположения компонентов, и компоненты могут быть расположены в другом порядке, например, схема управления 11 может располагаться в наконечнике устройства 1, либо хранилище 6 с жидкостью может располагаться в корпусе 3, вместо мундштука 2.

Электронное устройство 1 для получения пара, показанное на фиг. 2, согласно описанию, имеет две разделяемые части, мундштук 2 и корпус 3, содержащий узел 5 батареи. В альтернативном варианте, устройство 1 может быт выполнено так, что эти части 2, 5 объединены в единый комбинированный узел. Другими словами, мундштук 2 и корпус 3 могут быть нераздельными.

Расстояние между проводом и поверхностью 28 в каждом просвете 35 в описанном выше варианте составляет в интервале от 10 мкм до 500 мкм. Возможны, однако, и другие размеры просвета.

Описанный выше провод катушки 24 имеет толщину примерно 0,12 мм. Возможно, однако, использование провода с другим диаметром. Например, диаметр провода катушки 24 может составлять в интервале от 0,05 мм до 0,2 мм. Кроме того, длина катушки 24 может отличаться от приведенной выше. Например, длина катушки 24 может составлять от 20 мм до 40 мм.

Внутренний диаметр катушки 24 может отличаться от приведенного выше. Например, внутренний диаметр катушки 24 может составлять от 0,5 до 2 мм. Шаг спиральной катушки 24 может отличаться от описанного выше. Например, шаг может составлять от 120 мкм до 600 мкм.

Кроме того, хотя описанная величина промежутков между витками катушки 24 составляет примерно 300 мкм, возможны и другие промежутки. Например, величина промежутка может составлять от 20 до 500 мкм.

Величина просветов 35 может отличаться от приведенной выше.

Нагревательный элемент не обязательно должен представлять собой равномерно намотанную катушку.

Для достижения иных параметров воздушного потока могут использоваться формирователи 50 канала для воздушного потока другой формы. Более того, любой из описанных выше формирователей 50 канала для воздушного потока, имеющих различную форму и расположенных внутри катушки, может располагаться внутри катушки только частично, или располагаться снаружи катушки.

В случае, когда препятствие создается концевой крышкой 50, могут использоваться отверстия 55 разной формы для создания различных набегающих воздушных потоков.

Функция формирователя 50 канала для воздушного потока не сводится только к пропусканию воздушного потока через катушку. Формирователь 50 канала может направлять воздушный поток на боковую сторону катушки или нагревательного элемента.

В случае использования держателя нагревательного элемента, он может быть не только внешним держателем, но также и внутренним держателем. Внутренний держатель может выполнять двойную функцию - в качестве держателя, и в качестве формирователя 50 канала для воздушного потока, принимая при этом любую из форм, приведенных в примерах.

Приведенная ссылка на испарительную полость 19 может быть заменена ссылкой на испарительную область.

Для рассмотрения различных аспектов заявляемого изобретения и его представления, настоящее описание показывает на частных примерах различных вариантов выполнения возможности реализации изобретения(-ий) и создания высококачественных электронных устройств для получения пара. Преимущества и признаки, приведенные в описании, относятся к вариантам выполнения и не являются исчерпывающими и (или) исключающими. Они представлены только для улучшения понимания и разъяснения заявленных признаков. Следует иметь в виду, что преимущества, варианты выполнения, примеры, функции, признаки, конструкции и (или) иные особенности изобретения не должны рассматриваться как ограничивающие изобретение, определяемое формулой, или эквиваленты формулы, и что в рамках области притязаний и (или) существа изобретения могут быть использованы другие варианты выполнения и модификации. Различные варианты выполнения могут, соответственно, содержать, состоять из, или в основном состоять из различных комбинаций раскрытых элементов, компонентов, признаков, частей, шагов, средств и т.д. Кроме того, изобретение включает другие изобретения, не заявленные здесь, но которые могут быть заявлены в будущем. Любой признак любого варианта выполнения может быть использован независимо от другого признака или в комбинации с ним.

Изобретение относится к электронному устройству для получения пара, которое имеет центральную продольную ось и содержит источник энергии и испаритель, включающий нагревательный элемент и испарительную полость, причем в процессе работы обеспечивается проход воздушного потока вдоль центральной продольной оси электронного устройства в направлении к испарителю, а испаритель включает формирователь канала для воздушного потока, выполненный с возможностью направления, в процессе работы, воздушного потока по нагревательному элементу путем создания препятствия воздушному потоку вдоль центральной продольной оси электронного устройства. Технический результат заключается в обеспечении выделения пара. 34 з.п. ф-лы. 15 ил.

1. Электронное устройство для получения пара, имеющее центральную продольную ось (С) и содержащее источник энергии и испаритель, включающий нагревательный элемент и испарительную полость, причем в процессе работы обеспечивается проход воздушного потока (F) вдоль центральной продольной оси электронного устройства в направлении к испарителю, а испаритель включает формирователь канала для воздушного потока, выполненный с возможностью направления, в процессе работы, воздушного потока по нагревательному элементу путем создания препятствия воздушному потоку вдоль центральной продольной оси электронного устройства.

2. Электронное устройство по п. 1, представляющее собой электронную сигарету.

3. Электронное устройство по п. 1, в котором формирователь канала для воздушного потока выполнен с возможностью направления, в процессе работы, воздушного потока по длине нагревательного элемента.

4. Электронное устройство по п. 1, в котором формирователь канала для воздушного потока выполнен с возможностью фокусирования, в процессе работы, воздушного потока на одной или более областях нагревательного элемента.

5. Электронное устройство по п. 4, в котором формирователь канала для воздушного потока выполнен с возможностью фокусирования, в процессе работы, воздушного потока на концевой области нагревательного элемента или в центральной области нагревательного элемента.

6. Электронное устройство по п. 1, в котором формирователь канала для воздушного потока выполнен с возможностью создания, в процессе работы, градиента воздушного потока по нагревательному элементу.

7. Электронное устройство по п. 1, в котором формирователь канала для воздушного потока расположен, по меньшей мере частично, внутри испарительной полости.

8. Электронное устройство по п. 7, в котором формирователь канала для воздушного потока образует препятствие в испарительной полости так, что воздушный поток, в процессе работы, направляется по нагревательному элементу.

9. Электронное устройство по п. 1, в котором формирователь канала для воздушного потока расположен снаружи испарительной полости.

10. Электронное устройство по п. 1, в котором по меньшей мере часть формирователя канала для воздушного потока расположена внутри нагревательного элемента.

11. Электронное устройство по п. 1, в котором формирователь канала для воздушного потока расположен снаружи нагревательного элемента.

12. Электронное устройство по п. 1, в котором формирователь канала для воздушного потока вытянут в направлении продольной оси нагревательного элемента.

13. Электронное устройство по п. 1, в котором поперечное сечение формирователя канала для воздушного потока имеет форму многоугольника.

14. Электронное устройство по п. 13, в котором поперечное сечение формирователя канала для воздушного потока имеет форму квадрата.

15. Электронное устройство по п. 1, в котором формирователь канала для воздушного потока имеет форму спирали.

16. Электронное устройство по п. 1, в котором формирователь канала для воздушного потока имеет в целом коническую форму.

17. Электронное устройство по п. 1, в котором формирователь канала для воздушного потока имеет цилиндрическую форму.

18. Электронное устройство по п. 1, в котором формирователь канала для воздушного потока имеет более широкий конец и более узкий конец и выполнен так, что в процессе работы воздух втягивается со стороны более широкого конца или со стороны более узкого конца.

19. Электронное устройство по п. 1, в котором формирователь канала для воздушного потока имеет утолщение в одной или более областях.

20. Электронное устройство по п. 19, в котором формирователь канала для воздушного потока имеет утолщение в центральной области.

21. Электронное устройство по п. 1, в котором нагревательным элементом является нагревательная катушка.

22. Электронное устройство по п. 21, в котором формирователь канала для воздушного потока выполнен с возможностью создания, в процессе работы, спирального воздушного потока по катушке.

23. Электронное устройство по п. 21, в котором формирователь канала для воздушного потока выполнен с возможностью фокусирования, в процессе работы, воздушного потока на конце катушки, на внутренней части катушки или наружной части катушки.

24. Электронное устройство по п. 21, в котором формирователь канала для воздушного потока выполнен с возможностью фокусирования, в процессе работы, воздушного потока через витки катушки.

25. Электронное устройство по п. 1, в котором нагревательный элемент не опирается с его внутренней стороны.

26. Электронное устройство по п. 1, в котором испаритель включает держатель нагревательного элемента.

27. Электронное устройство по п. 26, в котором держателем нагревательного элемента является хранилище жидкости.

28. Электронное устройство по п. 26, в котором нагревательный элемент находится на внутренней части держателя нагревательного элемента.

29. Электронное устройство по п. 26, в котором между нагревательным элементом и держателем нагревательного элемента имеется один или более просветов.

30. Электронное устройство по п. 26, в котором нагревательный элемент соприкасается с держателем нагревательного элемента в точках вдоль длины держателя.

31. Электронное устройство по п. 26, в котором формирователь канала для воздушного потока образует часть держателя нагревательного элемента.

32. Электронное устройство по п. 1, включающее мундштучную секцию, частью которой является испаритель.

33. Электронное устройство по любому из пп. 26-31, включающее мундштучную секцию, частью которой является испаритель.

34. Электронное устройство по п. 33, в котором держатель нагревательного элемента по существу занимает всю мундштучную секцию.

35. Электронное устройство по п. 1, дополнительно содержащее:
хранилище жидкости для подачи жидкости для ее испарения нагревательным элементом; и
воздуховыпускное отверстие для испаренной нагревательным элементом жидкости.