ЭЛЕКТРОННАЯ СИГАРЕТА С ВОЗМОЖНОСТЬЮ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН Российский патент 2021 года по МПК A24F40/10 

Область техники

Настоящее изобретение относится к области технологий электронных сигарет, и, в частности, оно относится к электронной сигарете с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн.

Уровень техники

Сегодня электронные сигареты с распылением электрическим нагревом захватывают основной рынок электронных сигарет; в них применяется проволока высокого сопротивления для нагревания с целью получения локальной высокой температуры, чтобы табачное масло, находящееся в фитиле из хлопковой ваты или пористом керамическом элементе, распылялось с образованием аэрозоля, подаваемого пользователю для курения. Электронные сигареты с распылением электрическим нагревом характеризуются высокой скоростью проведения тепла и высокой эффективностью распыления, но при этом под действием высокой температуры легко вырабатываются формальдегид, угарный газ и другие вредные вещества, что таит в себе скрытую угрозу здоровью и сильно ухудшает вкусовые ощущения от курения. Другой разновидностью электронных сигарет являются электронные сигареты с распылением ультразвуковыми волнами, причем в таких электронных сигаретах распыление может происходить только при наличии тонкого слоя табачного масла, которое равномерно распределено по всей поверхности распылительной пластины; если табачное масло будет скапливаться, то в процессе использования электронной сигареты количество дыма будет то большим, то меньшим, вплоть до того, что будет вырабатываться дым с частицами большого диаметра, и, когда пользователь будет втягивать его себе в рот по каналу для потока воздуха, получаемые вкусовые ощущения будут ухудшаться. Кроме того, количество дыма в случае распыления исключительно ультразвуковыми волнами будет меньше, чем в случае распыления электрическим нагревом, и требуется вспомогательный керамический нагревательный элемент, чтобы увеличить количество дыма для удовлетворения требований пользователей к ощущениям от нагретого дыма.

Для решения вышеуказанных проблем заявители разработали систему электронной сигареты, в которой распыление табачного масла обеспечивается посредством поверхностных акустических волн (см. патент Китая № ZL201810076941.1); эта система электронной сигареты эффективно решает такие проблемы, как скрытый риск безопасности и здоровью, обусловленный быстрым нагревом до высокой температуры, при распылении электрическим нагревом, высокого расхода и низкой эффективности при распылении ультразвуковыми волнами, а также плохие вкусовые ощущения. Тем не менее диаметр частиц дыма после распыления табачного масла в этой системе в целом является установленным, поэтому его невозможно произвольно регулировать, что влияет на впечатления от курения.

Для решения вышеуказанных проблем предложено настоящее изобретение.

Суть изобретения

Согласно настоящему изобретению предложена электронная сигарета с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн, в которой за счет дифракции энергии поверхностной акустической волны обеспечивается распыление табачного масла, при этом за счет разработки особой конструкции чипа распылителя обеспечивается возможность регулирования диапазона частоты поверхностной акустической волны, чтобы дополнительно осуществлялось эффективное регулирование диаметра частиц дыма от распыления табачного масла. Общая конструкция электронной сигареты согласно настоящему изобретению характеризуется простотой, удобством сборки и высокой эффективностью распыления, и она может эффективно обеспечивать пользователю разные впечатления от курения.

Согласно настоящему изобретению предложена электронная сигарета с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн, содержащая распылитель 2, при этом в указанном распылителе 2 предусмотрена распылительная камера 213; указанная распылительная камера 213 в нижней части снабжена чипом 203 распылителя с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн; указанный чип 203 распылителя с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн снабжен встречно-штыревым преобразователем 2037 в форме перевернутой трапеции; внутри указанной распылительной камеры 213 предусмотрена камера 205 для хранения масла; между указанной камерой 205 для хранения масла и указанным чипом 203 распылителя расположен пористый керамический элемент 204.

Предпочтительно указанный встречно-штыревой преобразователь 2037 в форме перевернутой трапеции содержит несколько металлических встречно-штыревых электродов a, b и отражающих электродов c в форме перевернутой трапеции; указанный встречно-штыревой преобразователь 2037 в форме перевернутой трапеции дополнительно содержит две шины с металлическими электродами, которые представляют собой соответственно первую шину 20361 с металлическими электродами и вторую шину 20362 с металлическими электродами, при этом несколько первых металлических встречно-штыревых электродов a своим длинным основанием трапеции соединены с указанной первой шиной 20361 с металлическими электродами, а несколько вторых металлических встречно-штыревых электродов b своим коротким основанием трапеции соединены с указанной второй шиной 20362 с металлическими электродами; указанные несколько первых металлических встречно-штыревых электродов a и указанные несколько вторых металлических встречно-штыревых электродов b расположены в виде переплетенных пальцев рук, и между ними встроены отражающие электроды c.

Предпочтительно расположение указанных металлических встречно-штыревых электродов и отражающих электродов следующее: первый металлический встречно-штыревой электрод a, первый промежуток d₁, второй металлический встречно-штыревой электрод b, второй промежуток d₂, отражающий электрод c, третий промежуток d₃, первый металлический встречно-штыревой электрод a и т. д., при этом указанный встречно-штыревой преобразователь 2037 в форме перевернутой трапеции образован расположением в указанном порядке нескольких групп электродов; средняя ширина указанного первого промежутка d₁ и средняя ширина указанного первого металлического встречно-штыревого электрода a являются одинаковыми; средняя ширина указанного второго промежутка d₂ и средняя ширина указанного второго металлического встречно-штыревого электрода b являются одинаковыми; средняя ширина указанного третьего промежутка d₃ и средняя ширина указанного отражающего электрода c являются одинаковыми.

Предпочтительно указанный первый металлический встречно-штыревой электрод a и указанный второй металлический встречно-штыревой электрод b выполнены с одинаковой формой, при этом сумма средней ширины первого металлического встречно-штыревого электрода a, первого промежутка d₁, второго металлического встречно-штыревого электрода b, второго промежутка d₂, отражающего электрода c и третьего промежутка d₃ составляет длину волны p поверхностной акустической волны, при этом вполне достаточно, если средняя ширина первого металлического встречно-штыревого электрода a, или первого промежутка d₁, или второго металлического встречно-штыревого электрода b, или второго промежутка d₂ составляет одну восьмую длины волны поверхностной акустической волны, а средняя ширина третьего промежутка d₃ или отражающего электрода c составляет одну четвертую длины волны поверхностной акустической волны.

Предпочтительно указанный чип 203 распылителя дополнительно содержит по порядку: ребристый радиатор 2031, теплопроводный слой 2032 и слой 2033 пьезоэлектрической подложки, при этом указанный встречно-штыревой преобразователь 2037 в форме перевернутой трапеции расположен на указанном слое 2033 пьезоэлектрической подложки; указанный слой 2033 пьезоэлектрической подложки дополнительно снабжен двумя отделенными друг от друга контактными площадками PCB, которые представляют собой соответственно первую контактную площадку 20341 PCB и вторую контактную площадку 20342 PCB; указанная первая шина 20361 с металлическими электродами посредством проводника 2035 подключения питания соединена с указанной первой контактной площадкой 20341 PCB, а указанная вторая шина 20362 с металлическими электродами посредством проводника 2035 подключения питания соединена с указанной второй контактной площадкой 20342 PCB.

Предпочтительно указанная электронная сигарета дополнительно содержит аккумулятор 3; указанный аккумулятор 3 внутри снабжен печатной платой 307 и батареей 305; указанный аккумулятор 3 с указанной первой контактной площадкой 20341 PCB и указанной второй контактной площадкой 20342 PCB посредством подпружиненного магнитного разъема 212 образует электропроводное соединение.

Предпочтительно указанный распылитель 2 содержит корпус 209 распылителя; указанный корпус 209 распылителя внутри снабжен каналом 208 для потока воздуха; указанный корпус 209 распылителя снаружи снабжен мундштуком 1; указанный мундштук 1 выполнен в сообщении с указанным каналом 208 для потока воздуха; указанный корпус 209 распылителя снабжен входным отверстием 210 для потока воздуха; указанное входное отверстие 210 для потока воздуха и указанный встречно-штыревой преобразователь 2037 в форме перевернутой трапеции расположены в одной и той же горизонтальной плоскости.

Предпочтительно указанная электронная сигарета дополнительно содержит защитный корпус 301; указанный аккумулятор 3 расположен в защитном корпусе 301; указанный защитный корпус 301 снаружи снабжен кнопкой 5, световым индикатором 6 и зарядным разъемом 302.

Положительные эффекты настоящего изобретения следующие:

1. Поверхностная акустическая волна представляет собой механическую волну, у которой энергия сосредоточивается на поверхности, при этом рассеивание энергии в направлении распространения небольшое (при отсутствии интерференции относительно другой среды им можно пренебречь), а в направлении, перпендикулярном направлению распространения волны, энергия характеризуется экспоненциальным затуханием; у такой волны диапазон частоты колебаний доходит до ГГц, что на порядок выше, чем у ультразвуковой волны. В системе распыления табачного масла посредством колебаний подложки между диаметром частиц дыма и частотой колебаний существует прямая зависимость, которая удовлетворяет (где D — диаметр частиц дыма от распыления; K — коэффициент пропорциональности; γ — поверхностное натяжение распыляемого масла; H – характерная высота пленки распыляемого масла; We — акустическое число Вебера; μ — коэффициент кинематической вязкости масла; L — характерная ширина распыляемого масла; f — частота колебаний подложки), при этом между диаметром частиц дыма и частотой колебаний несложно обнаружить обратно пропорциональную зависимость, поэтому настолько высокая частота поверхностной акустической волны обеспечивает диаметр частиц дыма от распыления, который значительно меньше, чем диаметр частиц дыма от распыления в случае ультразвуковой волны, что не только эффективно снижает степень проблемы касательно того, что вдыхание частиц дыма большого диаметра приводит к отложению на легких осадка и ухудшению здоровья, но и обеспечивает то, что чем меньше диаметр частиц дыма, тем выше степень насыщенности вкусовых ощущений от табачного масла, и тем лучше впечатления от курения у пользователя.

2. В чипе распылителя согласно настоящему изобретению применяется аподизированная конструкция из однонаправленных встречно-штыревых электродов, выполненная с возможностью регулирования ширины электродов, при этом новшество заключается в применяемом способе регулирования ширины электродов; внутрь встречно-штыревого преобразователя в форме перевернутой трапеции вставляются отражающие электроды, которые заставляют акустическую волну распространяться только в одном направлении, и вся энергия акустической волны используется для распыления табачного масла; в то же время представленная конструкция из металлических встречно-штыревых электродов за счет постепенного изменения ширины электродов в направлении сверху вниз становится конструкцией в форме перевернутой трапеции, чтобы вместо единственной фиксированной частоты чипа распылителя применялся регулируемый диапазон частоты, и пользователь на основании личных предпочтений может произвольно регулировать диапазон частоты и тем самым получать дым от распыления с разным диаметром частиц, а также могут удовлетворяться индивидуальные требования пользователя относительно диаметра частиц дыма, и пользователю могут обеспечиваться разные впечатления от курения.

3. Во время применения электронной сигареты с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн согласно настоящему изобретению, при условии выполнения функции нормального всасывания в электронной сигарете, температура поверхности чипа распылителя поддерживается равной приблизительно 100° , причем эта температура намного ниже температуры нагревания с целью обеспечения распыления (180–350°) в электронной сигарете, в которой для распыления применяется электрический нагрев, и, следовательно, может быть эффективно решена проблема того, что высокая температура от электрического нагрева вызывает высвобождение химических веществ в виде альдегидов, обугливание, горение фитиля и другие потенциально опасные ситуации; и по сравнению с холодным дымом, вырабатываемым электронной сигаретой, в которой распыление обеспечивается ультразвуковыми волнами, дым, вырабатываемый электронной сигаретой, в которой применяются поверхностные акустические волны, характеризуется лучшими впечатлениями в отношении ощущаемой температуры.

4. В чипе распылителя с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн согласно настоящему изобретению применяется распылительная пластина из монокристалла ниобата лития, причем нормальный режим эксплуатации чипа распылителя может сохраняться, даже если он своей поверхностью не контактирует с табачным маслом, что выражается в передаче и отражении механической волны на поверхности чипа распылителя и в отсутствии обугливания, возникающего в случае недостаточного количества табачного масла, поэтому в электронной сигарете с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн согласно настоящему изобретению то, что табачное масло полностью израсходовано, не будет иметь влияние или вызывать повреждения в отношении чипа распылителя и распылителя, что делает ее стабильной и надежной.

5. В электронной сигарете с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн согласно настоящему изобретению применяется легкий пористый керамический элемент с высокой пористостью для подачи и удерживания масла, при этом во время распыления табачное масло извлекается из пористого керамического элемента поверхностной акустической волной, между пористым керамическим элементом и чипом распылителя автоматически образуется слой жидкой пленки и в области жидкой пленки происходит распыление; при прекращении работы чипа распылителя табачное масло будет автоматически возвращаться в пористый керамический элемент. Следовательно, электронная сигарета с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн согласно настоящему изобретению может эффективно исключать проблемы электронных сигарет, в которых для распыления применяются ультразвуковые волны, касательно неравномерного распределения табачного масла, или колебания количества дыма, вызываемого скоплением табачного масла, или довольно большого диаметра частиц дыма.

Описание прилагаемых графических материалов

На фиг. 1 представлено схематическое изображение конструкции электронной сигареты с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн согласно настоящему изобретению.

На фиг. 2 представлено покомпонентное изображение электронной сигареты с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн согласно настоящему изобретению.

На фиг. 3 представлено изображение в разрезе распылителя согласно настоящему изобретению.

На фиг. 4 представлено покомпонентное изображение распылителя согласно настоящему изобретению.

На фиг. 5 представлено схематическое изображение конструкции чипа распылителя согласно настоящему изобретению.

На фигурах: 1 — мундштук; 2 — распылитель; 3 — аккумулятор; 4 — отверстие для введения масла; 5 — кнопка; 6 — световой индикатор; 201 — нижняя пластина; 202 — силиконовая прокладка; 203 — чип распылителя; 204 — пористый керамический элемент; 205 — камера для хранения масла; 206 — силиконовый уплотнительный элемент; 207 — первые винты; 208 — канал для потока воздуха; 209 — корпус распылителя; 210 — входное отверстие для потока воздуха; 211 — ограничитель чипа распылителя; 212 — подпружиненный магнитный разъем; 213 — распылительная камера; 301 — защитный корпус; 302 — зарядный разъем; 303 — ограничительный элемент; 304 — гайка; 305 — батарея; 306 — вторые винты; 307 — печатная плата; 308 — нижняя крышка; 401 — силиконовая пробка отверстия для введения масла; 402 — круглое отверстие для вливания масла; 2031 — ребристый радиатор; 2032 — теплопроводный слой; 2033 — слой пьезоэлектрической подложки; 20341 — первая контактная площадка PCB; 20342 — вторая контактная площадка PCB; 2035 — проводники подключения питания; 20361 — первая шина с металлическими электродами; 20362 — вторая шина с металлическими электродами; 2037 — встречно-штыревой преобразователь в форме перевернутой трапеции; a — первый металлический встречно-штыревой электрод; b — второй металлический встречно-штыревой электрод; c — отражающий электрод; d₁ — первый промежуток; d₂ — второй промежуток; d₃ — третий промежуток; p — длина волны поверхностной акустической волны; W — пространство внутри встречно-штыревого преобразователя в форме перевернутой трапеции.

Конкретные варианты осуществления

Чтобы цели, технические решения и преимущества настоящего изобретения были более понятными, ниже настоящее изобретение будет описано более подробно на основании прилагаемых графических материалов и вариантов осуществления.

На фиг. 1 показано схематическое изображение конструкции электронной сигареты с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн согласно настоящему изобретению, которая содержит мундштук 1, распылитель 2, аккумулятор 3, отверстие 4 для введения масла, кнопку 5 и световой индикатор 6. Между распылителем 2 и аккумулятором 3 посредством подпружиненного магнитного разъема 212 обеспечено плотное контактное соединение; мундштук 1 предназначен для подачи пользователю дыма для курения; распылитель 2 предназначен для распыления табачного масла с получением дыма; аккумулятор 3 предназначен для обеспечения в отношении распылителя 2 источника сигнала приведения в действие; отверстие 4 для введения масла предназначено для заливания табачного масла; кнопка 5 предназначена для осуществления включения и выключения электронной сигареты, регулирования частоты источника сигнала приведения в действие, управления выводом источника сигнала и других операций; световой индикатор 6 предназначен для отображения режима работы и заряда электронной сигареты.

На фиг. 2 представлено покомпонентное изображение электронной сигареты с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн согласно настоящему изобретению. Мундштук 1 расположен в верхней части распылителя 2; внутренняя конструкция распылителя содержит нижнюю пластину 201, силиконовую прокладку 202, чип 203 распылителя с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн, пористый керамический элемент 204, камеру 205 для хранения масла, силиконовый уплотнительный элемент 206, первые винты 207, канал 208 для потока воздуха, корпус 209 распылителя, входное отверстие 210 для потока воздуха, ограничитель 211 чипа распылителя, подпружиненный магнитный разъем 212 и распылительную камеру 213; указанный аккумулятор 3 снабжен защитным корпусом 301, зарядным разъемом 302, ограничительным элементом 303, гайками 304, батареей 305, вторым винтом 306, печатной платой 307 и нижней крышкой 308; указанное отверстие 4 для введения масла расположено в верхней части распылителя 2 и в то же время расположено сбоку от мундштука 1, при этом оно содержит силиконовую пробку 401 отверстия для введения масла и круглое отверстие 402 для вливания масла, расположенное в верхней части распылителя; указанная кнопка 5 расположена на боковой стороне защитного корпуса 301 аккумулятора 3; указанный световой индикатор 6 расположен на правой нижней стороне защитного корпуса 301 аккумулятора 3; указанный чип 203 распылителя по порядку содержит ребристый радиатор 2031, теплопроводный слой 2032, слой 2033 пьезоэлектрической подложки, первую контактную площадку 20341 PCB, вторую контактную площадку 20342 PCB, проводники 2035 подключения питания, первую шину 20361 с металлическими электродами, вторую шину 20362 с металлическими электродами и встречно-штыревой преобразователь 2037 в форме перевернутой трапеции. Корпус 209 распылителя и защитный корпус 301 указанных распылителя 2 и аккумулятора 3, а также нижняя крышка 308 выполнены из материала из алюминиевого сплава, обладающего сравнительно хорошим эффектом проведения тепла и рассеивания тепла; пористый керамический элемент 204 выполнен из силикатного материала, обладающего хорошей пористостью (пористость обычно находится в диапазоне от 40 % до 70 %) и устойчивого к высокой температуре и высокому давлению, а также к кислотной и щелочной коррозии; ребристый радиатор 2031 выполнен из алюминиевых пластин, характеризующихся сравнительно хорошим эффектом рассеивания тепла и сравнительно низкой себестоимостью, при этом в нижней части у него выполнены канавки; теплопроводный слой 2032 выполнен из элемента из теплопроводной силиконовой смазки, обладающей хорошими адгезионными свойствами и теплопроводностью; слой 2033 пьезоэлектрической подложки выполнен из монокристалла ниобата лития с Y-срезом, повернутым на угол 128° относительно направления распространения волны вдоль оси X, при этом толщина составляет от 1 мм до 2 мм, коэффициент электромеханической связи составляет 5,5 %, скорость распространения поверхностных акустических волн составляет приблизительно 3990 м/с, температурный коэффициент составляет -72×10-6/°; проводники 2035 подключения питания выполнены из золотых нитей или серебряных нитей, которые можно использовать для технологии связывания и диаметр которых достигает 100 мкм; первая шина 20361 с металлическими электродами и вторая шина 20362 с металлическими электродами, а также металлические встречно-штыревые электроды a и b выполнены из материала с хорошей электрической проводимостью, такого как алюминий, серебро, золото и т. п.; конструкция из металлических встречно-штыревых электродов a и b представляет собой широкую вверху и узкую внизу аподизированную конструкцию из перекрещивающихся металлических лент, то есть конструкцию в форме перевернутой трапеции.

На фиг. 3 и фиг. 4 показаны соответственно изображение в разрезе и покомпонентное изображение распылителя в электронной сигарете с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн согласно настоящему изобретению; чип 203 распылителя установлен в ограничителе 211 чипа распылителя; ограничитель 211 чипа распылителя в верхней части снабжен распылительной камерой 213; силиконовый уплотнительный элемент 206 в нижней части снабжен камерой 205 для хранения масла; пористый керамический элемент 204 имеет выпуклую по окружности чашеобразную конструкцию с углублением в середине, которая за счет своих размеров точно выровнена с отверстием в нижней части камеры 205 для хранения масла с образованием законченной конструкции для хранения и направления масла; соединенные друг с другом силиконовый уплотнительный элемент 206 и пористый керамический элемент 204 установлены в верхней части ограничителя 211 чипа распылителя, при этом камера 205 для хранения масла и пористый керамический элемент 204 как раз расположены в распылительной камере 213, и пористый керамический элемент 204 прилегает к верхней поверхности чипа 203 распылителя с осуществлением подачи масла; ограничитель 211 чипа распылителя в области правого торца снабжен подпружиненным магнитным разъемом 212, используемым для подключения к источнику сигнала приведения в действие; рассмотренная выше конструкция в собранном состоянии устанавливается в корпусе 209 распылителя, при этом своей нижней частью она прижата к силиконовой прокладке 202 с обеспечением теплоизоляции и уплотнения; наконец, ею накрывается нижняя пластина 201 и ввинчиваются первые винты 207, чтобы прочно закрепить весь распылитель. Табачное масло вливается через круглое отверстие 402 для вливания масла в верхней части распылителя 2, при этом табачное масло после вливания будет само заполнять всю камеру 205 для хранения масла; наконец, силиконовая пробка 401 отверстия для введения масла вставляется в круглое отверстие 402 для вливания масла с обеспечением уплотнения. Когда пользователь посредством мундштука 1 делает затяжку, через входное отверстие 210 для потока воздуха поступает окружающий воздух, при этом входное отверстие 210 для потока воздуха и встречно-штыревой преобразователь 2037 в форме перевернутой трапеции находятся в одной и той же горизонтальной плоскости; воздух захватывает дым от распыления табачного масла на торцевой поверхности пористого керамического элемента 204 на поверхности чипа 203 распылителя в распылителе 2 и по каналу 208 для потока воздуха вводит его в мундштук 1, чтобы курящий курил.

В одном варианте осуществления аккумулятор 3 вышеуказанной электронной сигареты дополнительно содержит: защитный корпус 301, зарядный разъем 302, ограничительный элемент 303, гайки 304, батарею 305, вторые винты 306, печатную плату 307 и нижнюю крышку 308. В ограничительный элемент 303 сначала устанавливается печатная плата 307, а батарея 305 устанавливается в нижней части печатной платы 307, и обеспечивается выравнивание зарядного разъема 302 печатной платы 307 с ограничительным элементом 303; кнопка 5 устанавливается на боковой стороне защитного корпуса 301 аккумулятора 3, а затем вышеуказанная собранная конструкция размещается в защитном корпусе 301; таким же образом обеспечивается выравнивание зарядного разъема с зарядным разъемом 302 в нижней части защитного корпуса 301; кнопка 5 посредством провода соединяется с выходом для кнопки на печатной плате 307; защитный корпус 301 в верхней части снабжен подпружиненным магнитным разъемом 212, который посредством провода соединен с элементом для выхода сигнала печатной платы 307; посредством вторых винтов 306 и гаек 304 осуществляется закрепление; после сборки световой индикатор 6 как раз расположен на правой нижней стороне аккумулятора 3 защитного корпуса 301; наконец, надежно закрепляется нижняя крышка 308 с завершением соединения при сборке аккумулятора.

На фиг. 5 представлено схематическое изображение конструкции чипа распылителя электронной сигареты с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн согласно настоящему изобретению, который по порядку содержит: ребристый радиатор 2031, теплопроводный слой 2032, слой 2033 пьезоэлектрической подложки, первую контактную площадку 20341 PCB, вторую контактную площадку 20342 PCB, проводники 2035 подключения питания и встречно-штыревой преобразователь 2037 в форме перевернутой трапеции; встречно-штыревой преобразователь 2037 в форме перевернутой трапеции содержит две шины с металлическими электродами, то есть первую шину 20361 с металлическими электродами и вторую шину 20362 с металлическими электродами, при этом несколько первых металлических встречно-штыревых электродов a соединены с указанной первой шиной 20361 с металлическими электродами своим длинным основанием трапеции, а несколько вторых металлических встречно-штыревых электродов b соединены с указанной второй шиной 20362 с металлическими электродами своим коротким основанием трапеции; несколько первых металлических встречно-штыревых электродов a и указанные несколько вторых металлических встречно-штыревых электродов b расположены в виде переплетенных пальцев рук, и между первыми металлическими встречно-штыревыми электродами a и указанными вторыми металлическими встречно-штыревыми электродами b встроены отражающие электроды c, при этом отражающие электроды c не соединены ни с одной из шин с металлическими электродами. Встречно-штыревой преобразователь 2037 в форме перевернутой трапеции, первая контактная площадка 20341 PCB, вторая контактная площадка 20342 PCB и слой 2033 пьезоэлектрической подложки посредством теплопроводного слоя 2032 приклеены к верхней поверхности ребристого радиатора 2031. Первая контактная площадка 20341 PCB и вторая контактная площадка 20342 PCB соединены соответственно с первой шиной 20361 с металлическими электродами и второй шиной 20362 с металлическими электродами посредством проводников 2035 подключения питания с применением технологии связывания, при этом первая контактная площадка 20341 PCB и вторая контактная площадка 20342 PCB другими концами соединены при сборке посредством подпружиненного магнитного разъема 212, расположенного между распылителем 2 и аккумулятором 3, для обеспечения ввода источника сигнала.

На фиг. 5 вверху представлено частично увеличенное изображение внешнего вида встречно-штыревого преобразователя 2037 в форме перевернутой трапеции. Частота поверхностных акустических волн, генерируемых чипом 203 распылителя, определяется конструкцией встречно-штыревого преобразователя 2037 в форме перевернутой трапеции; расположение металлических встречно-штыревых электродов и отражающих электродов следующее: первый металлический встречно-штыревой электрод a, первый промежуток d₁, второй металлический встречно-штыревой электрод b, второй промежуток d₂, отражающий электрод c, третий промежуток d₃, первый металлический встречно-штыревой электрод a и т. д., при этом указанный встречно-штыревой преобразователь 2037 в форме перевернутой трапеции образован расположением в вышеуказанном порядке нескольких групп электродов; средняя ширина указанного первого промежутка d₁ и средняя ширина указанного первого металлического встречно-штыревого электрода a являются одинаковыми; средняя ширина указанного второго промежутка d₂ и средняя ширина указанного второго металлического встречно-штыревого электрода b являются одинаковыми; средняя ширина указанного третьего промежутка d₃ и средняя ширина указанного отражающего электрода c являются одинаковыми. В этом варианте осуществления у первого металлического встречно-штыревого электрода a и указанного второго металлического встречно-штыревого электрода b форма полностью одинаковая; при этом сумма средней ширины первого металлического встречно-штыревого электрода a, первого промежутка d₁, второго металлического встречно-штыревого электрода b, второго промежутка d₂, отражающего электрода c и третьего промежутка d₃ составляет длину волны p поверхностной акустической волны (то есть p=a+b+c+d₁+d₂+d₃), и вполне достаточно, чтобы средняя ширина первого металлического встречно-штыревого электрода a, или первого промежутка d₁, или второго металлического встречно-штыревого электрода b, или второго промежутка d₂ составляла одну восьмую длины волны поверхностной акустической волны (то есть a=b=d₁=d₂=p/8); и средняя ширина третьего промежутка d₃ или отражающего электрода c составляла одну четвертую длины волны поверхностной акустической волны (то есть c=d₃=p/4). Например, если диапазон частоты поверхностных акустических волн, которые необходимо генерировать, составляет от 20 МГц до 100 МГц, то необходимо, чтобы в пределах пространства W встречно-штыревого преобразователя 2037 в форме перевернутой трапеции (см. частично увеличенное изображение вверху на фиг. 5) самое верхнее отдельное значение для первого металлического встречно-штыревого электрода a, первого промежутка d₁, второго металлического встречно-штыревого электрода b и второго промежутка d₂ составляло 15 мкм, а самое нижнее отдельное значение для них составляло 5 мкм, то есть диапазон изменения длины волны составляет от 200 мкм до 40 мкм.

Способ применения электронной сигареты с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн согласно настоящему изобретению включает следующие, этапы на которых:

аккумулятор 3 посредством зарядного разъема 302 подключают к зарядному кабелю для осуществления зарядки батареи; через отверстие 4 для введения масла вливают табачное масло, при этом табачное масло после заполнения камеры 205 для хранения масла проникает в пористый керамический элемент 204 и, наконец, доходит до поверхности чипа 203 распылителя, в котором масло задерживается; при этом распылитель 2 соединен с аккумулятором 3 посредством подпружиненного магнитного разъема 212. Включением посредством кнопки 5 в отношении источника сигнала и чипа 203 распылителя обеспечивают связь для ввода сигнала; на основании обратного пьезоэлектрического эффекта слоя 2033 пьезоэлектрической подложки входной электрический сигнал преобразовывают в сигнал механических колебаний с возникновением поверхностной акустической волны, распространяющейся вдоль поверхности слоя 2033 пьезоэлектрической подложки; когда поверхностная акустическая волна передается в область контакта с пористым керамическим элементом 204, поверхностная акустическая волна извлекает табачное масло, удерживаемую в пористом керамическом элементе 204, и между поверхностью слоя 2033 пьезоэлектрической подложки и торцевой поверхностью пористого керамического элемента 204 образуется слой жидкой пленки; энергия поверхностной акустической волны подвергается дифракции и входит в жидкую пленку табачного масла, чтобы под действием созданного акустического потока возникло усилие акустического потока; усилие акустического потока преодолевает поверхностное натяжение и силу вязкости жидкой пленки табачного масла, чтобы из табачного масла создавался дым с измеряемым в нанометрах диаметром частиц; при втягивании посредством мундштука 1 через входное отверстие 210 для потока воздуха внутрь поступает окружающий воздух, который проходит через область распыления табачного масла и по каналу 208 для потока воздуха и мундштуку 1 доставляет полученный распылением дым пользователю в рот.

Когда время длительного нажатия кнопки 5 достигает 5 с, аккумулятор 3 автоматически прекращает подачу питания, чтобы предотвращалось лишнее втягивание; повторным длительным нажатием кнопки 5 может нормально выводиться сигнал с обеспечением нормальной работы соединенного чипа 203 распылителя и осуществлением распыления табачного масла; во включенном состоянии последовательным нажатием кнопки 5 продолжительностью 0,5 с два раза осуществляется переход в режим регулирования цикла частоты; при каждом нажатии кнопки 5 два раза частота изменяется с шагом 10 МГц, при этом для диапазона от 20 МГц до 100 МГц есть всего 9 циклов колебаний при передаче, и диаметр частиц, полученных после распыления табачного масла, можно произвольно регулировать. Разумеется, на основании диапазона частоты и колебаний при передаче также можно выбирать другие настройки. При повторном включении электронная сигарета запускается и работает на основании данных о настройках, сохраненных при последнем выключении.

При отсутствии каких-либо действий в течение 40 с во включенном состоянии аккумулятор 3 переходит в режим ожидания и экономии батареи; при последовательном нажатии кнопки 5 пять раз в течение 2 с во включенном состоянии аккумулятор 3 выключается, и световой индикатор 6 мигает красным светом. В течение всего процесса световой индикатор 6 горит определенным светом, цвет которого отличается в зависимости от уровня заряда батареи от высокого к низкому, например, зеленым (заряд >70 %), синим (заряд от 70 % до 30 %) и красным (заряд <30 %); в процессе использования, если уровень заряда батареи ниже 10 %, то световой индикатор замигает, и электронная сигарета автоматически выключится.

Чип распылителя также может работать в пределах непрерывного диапазона частот, например, от 20 МГц до 100 МГц, при этом каждое значение частоты соответствует диаметру частиц дыма от распыления табачного масла, и в зависимости от испытываемых пользователем вкусовых ощущений можно произвольно устанавливать и получать разный диаметр частиц дыма.

Рассмотренное выше представляет собой лишь предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения и не предназначено для ограничения настоящего изобретения. Все изменения, эквивалентные замены, усовершенствования и т. п., выполненные специалистами в данной области техники на основании технических решений или технических признаков, раскрытых в настоящем изобретении, без каких-либо изобретательских усилий, должны входить в объем защиты настоящего изобретения.

Согласно настоящему изобретению предложена электронная сигарета с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн, содержащая распылитель (2), при этом в указанном распылителе (2) предусмотрена распылительная камера (213); указанная распылительная камера (213) в нижней части снабжена чипом (203) распылителя с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн; указанный чип (203) распылителя с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн снабжен встречно-штыревым преобразователем (2037) в форме перевернутой трапеции; внутри указанной распылительной камеры (213) предусмотрена камера (205) для хранения масла; между указанной камерой (205) для хранения масла и указанным чипом (203) распылителя расположен пористый керамический элемент (204). Электронная сигарета с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн согласно настоящему изобретению выполнена с возможностью произвольного регулирования рабочей частоты в диапазоне уставок, а также автоматического регулирования диаметра частиц дыма от распыления табачного масла. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Электронная сигарета с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн, отличающаяся тем, что содержит распылитель (2), при этом в указанном распылителе (2) предусмотрена распылительная камера (213); указанная распылительная камера (213) в нижней части снабжена чипом (203) распылителя с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн; указанный чип (203) распылителя с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн снабжен встречно-штыревым преобразователем (2037) в форме перевернутой трапеции; внутри указанной распылительной камеры (213) предусмотрена камера (205) для хранения масла; между указанной камерой (205) для хранения масла и указанным чипом (203) распылителя расположен пористый керамический элемент (204); указанный встречно-штыревой преобразователь (2037) в форме перевернутой трапеции содержит несколько металлических встречно-штыревых электродов (a, b) и отражающих электродов (c) в форме перевернутой трапеции; указанный встречно-штыревой преобразователь (2037) в форме перевернутой трапеции дополнительно содержит две шины с металлическими электродами, которые представляют собой соответственно первую шину (20361) с металлическими электродами и вторую шину (20362) с металлическими электродами, при этом несколько первых металлических встречно-штыревых электродов (a) своим длинным основанием трапеции соединены с указанной первой шиной (20361) с металлическими электродами, а несколько вторых металлических встречно-штыревых электродов (b) своим коротким основанием трапеции соединены с указанной второй шиной (20362) с металлическими электродами; указанные несколько первых металлических встречно-штыревых электродов (a) и указанные несколько вторых металлических встречно-штыревых электродов (b) расположены в виде переплетенных пальцев рук, и между ними встроены отражающие электроды (c).

2. Электронная сигарета с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн по п. 1, отличающаяся тем, что расположение указанных металлических встречно-штыревых электродов и отражающих электродов следующее: первый металлический встречно-штыревой электрод (a), первый промежуток (d₁), второй металлический встречно-штыревой электрод (b), второй промежуток (d₂), отражающий электрод (c), третий промежуток (d₃), первый металлический встречно-штыревой электрод (a) и т. д., при этом указанный встречно-штыревой преобразователь (2037) в форме перевернутой трапеции образован расположением в указанном порядке нескольких групп электродов; средняя ширина указанного первого промежутка (d₁) и средняя ширина указанного первого металлического встречно-штыревого электрода (a) являются одинаковыми; средняя ширина указанного второго промежутка (d₂) и средняя ширина указанного второго металлического встречно-штыревого электрода (b) являются одинаковыми; средняя ширина указанного третьего промежутка (d₃) и средняя ширина указанного отражающего электрода (c) являются одинаковыми.

3. Электронная сигарета с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн по п. 2, отличающаяся тем, что указанный первый металлический встречно-штыревой электрод (a) и указанный второй металлический встречно-штыревой электрод (b) выполнены с одинаковой формой, при этом сумма средней ширины первого металлического встречно-штыревого электрода (a), первого промежутка (d₁), второго металлического встречно-штыревого электрода (b), второго промежутка (d₂), отражающего электрода (c) и третьего промежутка (d₃) составляет длину волны (p) поверхностной акустической волны, при этом вполне достаточно, если средняя ширина первого металлического встречно-штыревого электрода (a), или первого промежутка (d₁), или второго металлического встречно-штыревого электрода (b), или второго промежутка (d₂) составляет одну восьмую длины волны поверхностной акустической волны, а средняя ширина третьего промежутка (d₃) или отражающего электрода (c) составляет одну четвертую длины волны поверхностной акустической волны.

4. Электронная сигарета с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн по п. 1, отличающаяся тем, что указанный чип (203) распылителя дополнительно содержит по порядку: ребристый радиатор (2031), теплопроводный слой (2032) и слой (2033) пьезоэлектрической подложки, при этом указанный встречно-штыревой преобразователь (2037) в форме перевернутой трапеции расположен на указанном слое (2033) пьезоэлектрической подложки; указанный слой (2033) пьезоэлектрической подложки дополнительно снабжен двумя отделенными друг от друга контактными площадками PCB, которые представляют собой соответственно первую контактную площадку (20341) PCB и вторую контактную площадку (20342) PCB; указанная первая шина (20361) с металлическими электродами посредством проводника (2035) подключения питания соединена с указанной первой контактной площадкой (20341) PCB, а указанная вторая шина (20362) с металлическими электродами посредством проводника (2035) подключения питания соединена с указанной второй контактной площадкой (20342) PCB.

5. Электронная сигарета с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн по п. 4, отличающаяся тем, что указанная электронная сигарета дополнительно содержит аккумулятор (3); указанный аккумулятор (3) внутри снабжен печатной платой (307) и батареей (305); указанный аккумулятор (3) с указанной первой контактной площадкой (20341) PCB и указанной второй контактной площадкой (20342) PCB посредством подпружиненного магнитного разъема (212) образует электропроводное соединение.

6. Электронная сигарета с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн по п. 1, отличающаяся тем, что указанный распылитель (2) содержит корпус (209) распылителя; указанный корпус (209) распылителя внутри снабжен каналом (208) для потока воздуха; указанный корпус (209) распылителя снаружи снабжен мундштуком (1); указанный мундштук (1) выполнен в сообщении с указанным каналом (208) для потока воздуха; указанный корпус (209) распылителя снабжен входным отверстием (210) для потока воздуха; указанное входное отверстие (210) для потока воздуха и указанный встречно-штыревой преобразователь (2037) в форме перевернутой трапеции расположены в одной и той же горизонтальной плоскости.

7. Электронная сигарета с возможностью регулирования частоты поверхностных акустических волн по п. 5, отличающаяся тем, что указанная электронная сигарета дополнительно содержит защитный корпус (301); указанный аккумулятор (3) расположен в защитном корпусе (301); указанный защитный корпус (301) снаружи снабжен кнопкой (5), световым индикатором (6) и зарядным разъемом (302).