UA123093C2 - Електронна система надання пари - Google Patents

Abstract

В різних варіантах здійснення винаходу пропонується електронна система надання пари, яка має поздовжню вісь. Електронна система надання пари містить блок керування та щонайменше один картридж, виконаний з можливістю входити у зачеплення з блоком керування і виходити із зачеплення з ним по суті вздовж вказаної поздовжньої осі. Щонайменше один картридж містить резервуар для рідини, призначеної для випаровування. Електронна система надання пари додатково містить вузол індуктивного нагрівання, який містить щонайменше одну котушку збудження та множину нагрівальних елементів. Нагрівальні елементи розташовані щонайменше в одному картриджі для випаровування вказаної рідини. Щонайменше один картридж виконаний з можливістю подачі рідини з резервуара на нагрівальні елементи для випаровування. Щонайменше один картридж розташований, коли знаходиться в зачепленні з блоком керування, таким чином, що нагрівальні елементи розташовані всередині щонайменше однієї котушки збудження. Електронна система надання пари виконана з можливістю підтримки вибіркової подачі енергії на різні нагрівальні елементи з множини нагрівальних елементів. Фіг. 6. WO 2017/109448 PCT/GB2016/051767 4

Description

Галузь техніки

Цей винахід відноситься до електронних систем надання пари, таких як електронні системи доставки нікотину (наприклад, електронні сигарети).

Передумови винаходу

На фіг. 1 надано схематичне зображення одного прикладу звичайної електронної сигарети 10. Електронна сигарета має в цілому циліндричну форму, що проходить вздовж поздовжньої осі, позначеної пунктирною лінією ГА, та містить два головних компонента, а саме блок 20 керування та картомайзер 30. Картомайзер має внутрішню камеру, що містить резервуар з рідким складом, який містить нікотин, випаровувач (такий як нагрівальний пристрій) та мундштук 35. Картомайзер 30 може додатково містити гніт або подібний засіб для транспортування невеликої кількості рідини від резервуара до нагрівального пристрою. Блок 20 керування містить батарею, виконану з можливістю повторного заряджання, для надання електроенергії електронній сигареті 10 та друковану плату для загального керування електронною сигаретою.

Коли нагрівальний пристрій отримує електроенергію від батареї, під керуванням друкованої плати, нагрівальний пристрій випаровує нікотин та потім користувач вдихає цю пару (аерозоль) через мундштук 35.

Блок 20 керування та картомайзер 30 виконані з можливістю роз'єднання шляхом розділення у напрямку, паралельному поздовжній осі ГА, як зображено на фіг. 1, але вони поєднуються при використанні пристрою 10 завдяки з'єднанню, схематично зображеному на фіг. 1 як 25А та 25В, для забезпечення механічного та електричного зв'язку між блоком 20 керування та картомайзером 30. Електричний з'єднувач на блоці 20 керування, який використовується для приєднання до картомайзера, також виконує функцію гнізда для приєднання зарядного пристрою (не зображений), коли блок керування відокремлений від картомайзера 30. Картомайзер 30 можна відокремити від блока 20 керування та утилізувати, коли запас нікотину скінчився (та замінити іншим картомайзером, при бажанні).

На фіг. 2 та З надані схематичні зображення блока 20 керування та картомайзера 30, відповідно, електронної сигарети згідно з фіг. 1. Слід відзначити, що різні компоненти та деталі, наприклад такі як проводка та більш складні форми, були виключені з фіг. 2 та З заради ясності.

Як зображено на фіг. 2, блок 20 керування містить батарею або елемент 210 живлення для

Зо живлення електронної сигарети 10, а також мікросхему, таку як (мікро)контролер, для керування електронною сигаретою 10. Контролер приєднаний до невеликої друкованої плати (РСВ) 215, яка також містить блок датчиків. Якщо користувач робить затяжку на мундштуці, повітря втягується в електронну сигарету через один або більше впускних отворів для повітря (не зображені на фіг. 1 та 2). Блок датчиків виявляє цей повітряний потік, та у відповідь на таке виявлення, контролер подає електроенергію від батареї 210 до нагрівального пристрою в картомайзері 30.

Як зображено на фіг. 3, картомайзер 30 містить повітряний канал 161, який проходить вздовж центральної (поздовжньої) осі картомайзера 30 від мундштука 35 до з'єднувача 25А для приєднання картомайзера до блока 20 керування. Резервуар 170 з рідиною, що містить нікотин, розташований навколо повітряного каналу 161. Цей резервуар 170 може бути реалізований, наприклад, шляхом надання бавовни або піноматеріалу, просоченого рідиною. Картомайзер також містить нагрівальний пристрій 155 у формі котушки для нагрівання рідини з резервуара 170 для утворення пари, яка тече по повітряному каналу 161 та назовні через мундштук 35.

Живлення подається до нагрівального пристрою по лініям 166 та 167, які в свою чергу приєднані до протилежних полюсів (позитивного та негативного, або навпаки) батареї 210 за допомогою з'єднувача 25А.

Один кінець блока керування має з'єднувач 258 для приєднання блока 20 керування до з'єднувача 25А картомайзера 30. З'єднувачі 25А та 25В забезпечують механічний та електричний зв'язок між блоком 20 керування та картомайзером 30. З'єднувач 25В містить дві електричні клеми, зовнішній контакт 240 та внутрішній контакт 250, які розділені ізолятором 260.

Так само, з'єднувач 25А містить внутрішній електрод 175 та зовнішній електрод 171, які розділені ізолятором 172. Коли картомайзер 30 приєднаний до блока 20 керування, внутрішній електрод 175 та зовнішній електрод 171 картомайзера 30 входять у зачеплення з внутрішнім контактом 250 та зовнішнім контактом 240, відповідно, блока 20 керування. Внутрішній контакт 250 встановлений на спіральній пружині 255, внаслідок чого внутрішній електрод 175 штовхає внутрішній контакт 250 для того, щоб стиснути спіральну пружину 255, таким чином допомагаючи забезпечити належний електричний контакт, коли картомайзер 30 приєднаний до блока 20 керування.

З'єднувач картомайзера оснащений двома виступами або вушками 180А, 1808, які бо проходять в протилежних напрямах від поздовжньої осі електронної сигарети. Ці вушка використовуються для забезпечення штикового з'єднання для приєднання картомайзера 30 до блока 20 керування. Слід розуміти, що в інших варіантах здійснення може використовуватися інша форма з'єднання між блоком 20 керування та картомайзером 30, таке як з'єднання на защіпках або гвинтове з'єднання.

Як було зазначено вище, картомайзер 30 в цілому утилізують після спорожнення резервуара 170 для рідини, та купують і встановлюють новий картомайзер. На відміну від цього, блок 20 керування може повторно використовуватись з рядом картомайзерів. Відповідно, надзвичайно важливо підтримувати порівняно низьку вартість картомайзера. Один підхід до цього полягав у конструюванні пристрою з трьох частин, в основі якого знаходяться: (ії) блок керування, (ії) випаровувальний компонент та (ії) резервуар для рідини. В цьому пристрої з трьох частин лише остання частина, резервуар для рідини, є замінним, у той час як блок керування та випаровувач можуть використовуватись повторно. Однак наявність пристрою з трьох частин може підвищити складність як стосовно виробництва, так і стосовно користування.

Крім того, в такому пристрої з трьох частин може бути важко надати капілярну конструкцію, зображену на фіг. 3, для транспортування рідини від резервуара до нагрівального пристрою.

Інший підхід полягає у тому, щоб надати картомайзеру 30 можливість повторного заповнення, внаслідок чого він перестає бути одноразовим. Однак надання можливості повторного заповнення картомайзера привносить потенційні проблеми, наприклад, користувач може спробувати повторно заповнити картомайзер непридатною рідиною (яка не передбачена постачальником електронної сигарети). Існує ризик того, що ця непридатна рідина може привести до погіршення відчуттів користувача, талабо може бути потенційно небезпечною, шляхом пошкодження самої електронної сигарети або шляхом можливого утворення токсичних випаровувань.

Відповідно, існуючі підходи до зменшення вартості одноразового компонента (або до усунення потреби в такому одноразовому компоненті) досягли лише обмеженого успіху.

Стислий опис винаходу

Винахід визначено в прикладеній формулі винаходу.

В різних варіантах здійснення винаходу пропонується електронна система надання пари, яка має поздовжню вісь. Електронна система надання пари містить блок керування та

Зо щонайменше один картридж виконаний з можливістю входити у зачеплення з блоком керування і виходити із зачеплення з ним по суті вздовж вказаної поздовжньої осі. Щонайменше один картридж містить резервуар для рідини, призначеної для випаровування. Електронна система надання пари додатково містить вузол індуктивного нагрівання, який містить щонайменше одну котушку збудження та множину нагрівальних елементів. Нагрівальні елементи розташовані щонайменше в одному картриджі для випаровування вказаної рідини. Щонайменше один картридж виконаний з можливістю подачі рідини з резервуара на нагрівальні елементи для випаровування. Щонайменше один картридж розташований, коли знаходиться в зачепленні з блоком керування, таким чином, що нагрівальні елементи розташовані всередині щонайменше однієї котушки збудження. Електронна система надання пари виконана з можливістю підтримки вибіркової подачі енергії на різні нагрівальні елементи з множини нагрівальних елементів.

Підхід, описаний в даному документі, не обмежений конкретними варіантами здійснення, такими як описані нижче, але включає та передбачає будь-які придатні комбінації ознак, представлених в даному документі. Наприклад, електронна система надання пари може бути надана згідно з підходом, описаним в даному документі, який включає будь-яку одну або більше з різних ознак, описаних нижче, за необхідності.

Стислий опис графічних матеріалів

Різні варіанти здійснення винаходу будуть детально описані далі виключно в якості прикладу з посиланням на наступні графічні матеріали, на яких: на фіг 1 надано схематичне зображення прикладу відомої електронної сигарети (у розібраному вигляді); на фіг. 2 надано схематичне зображення блока керування електронної сигарети згідно з фіг. 1; на фіг. З надано схематичне зображення картомайзера електронної сигарети згідно з фіг. 1; на фіг. 4 надано схематичне зображення електронної сигарети згідно з деякими варіантами здійснення винаходу, на якому зображений блок керування у зборі з картриджем (зверху), окремо блок керування (всередині), та окремо картридж (знизу); на фіг. 5 та 6 надані схематичні зображення електронної сигарети згідно з деякими іншими варіантами здійснення винаходу; на фіг. 7 надано схематичне зображення керуючої електроніки для електронної сигарети, 60 такої як зображена на фіг. 4, 5 та 6, згідно з деякими варіантами здійснення винаходу;

на фіг. 7А, 7В та 7С надані схематичні зображення частини керуючої електроніки для електронної сигарети, такої як зображена на фіг. б, згідно з деякими варіантами здійснення винаходу;

Детальний опис

На фіг. 4 надано схематичне зображення електронної сигарети 410 згідно з деякими варіантами здійснення винаходу (слід відмітити, що термін "електронна сигарета" використовується в даному тексті поперемінно з іншими подібними термінами, такими як "електронна система надання пари", "електронна система надання аерозолю" та ін.).

Електронна сигарета 410 містить блок 420 керування та картридж 430. На фіг. 4 зображений блок 420 керування у зборі з картриджем 430 (зверху), окремо блок керування (всередині) та окремо картридж (знизу). Слід відзначити, що заради ясності, різні деталі реалізації (наприклад, такі як внутрішня проводка та ін.) не зображені.

Як зображено на фіг. 4, електронна сигарета 410 має в цілому циліндричну форму з центральною поздовжньою віссю (позначеною як ГА та зображеною пунктирною лінією). Слід відзначити, що поперечний розріз через циліндр, тобто у площині, перпендикулярній лінії ГА, може мати круглу, еліптичну, квадратну, трикутну, шестикутну або якусь іншу правильну або неправильну форму за бажанням. Загальний профіль та форма (форм-фактор) електронної сигарети 410 є (або можуть бути) такими самими, або більш-менш подібними до загального профілю та форми електронної сигарети 10, показаної на фіг. 1-3. Така одноманітність може бути корисною з різних причин, наприклад, для надання можливості спільного використання компонентів та упаковки, ухвалення користувачем та простоти використання, упізнавання бренда тощо.

Мундштук 435 розташований з одного кінця картриджа 430, у той час, як протилежний кінець електронної сигарети 410 (відносно поздовжньої осі) позначений як наконечник 424. Кінець картриджа 430, протилежний у поздовжньому напрямку до мундштука 435, позначений номером 431, у той час як кінець блока 420 керування, протилежний у поздовжньому напрямку до наконечника 424, позначений номером 421.

Картридж 430 виконаний з можливістю входу у зачеплення із блоком 420 керування та виходу із зачеплення з ним за допомогою переміщення вздовж поздовжньої осі. Точніше, кінець

Зо 431 картриджа може входити у зачеплення із кінцем блока 421 керування та виходити із зачеплення з ним. Відповідно, кінці 421 та 431 будуть називатися зачеплювальним кінцем блока керування та зачеплювальним кінцем картриджа відповідно.

Блок 420 керування містить батарею 411 та друковану плату 415 для забезпечення функції керування для електронної сигарети, наприклад шляхом надання контролера, процесора, спеціалізованої інтегральної схеми (АБІС) або подібної форми керуючої мікросхеми. Батарея зазвичай має циліндричну форму та має центральну вісь, яка проходить вздовж, або щонайменше поблизу, поздовжньої осі І А електронної сигарети. На фіг. 4 зображена друкована плата 415, розташована на відстані в поздовжньому напрямку від батареї 411, в протилежному напрямку відносно картриджа 430. Однак спеціалісту в даній галузі будуть очевидні різні інші місця для друкованої плати 415, наприклад, вона може бути розташована на протилежному кінці батареї. Додаткова можливість полягає в тому, що друкована плата 415 може бути розташована вздовж сторони батареї - наприклад, в електронній сигареті 410, що має прямокутний поперечний переріз, друкована плата розташована поблизу однієї зовнішньої стінки електронної сигарети, та тоді батарея 411 трохи зміщена до протилежної зовнішньої стінки електронної сигарети 410. Також слід відзначити, що функціональність, надана друкованою платою 415 (як більш детально описано нижче) може бути розділена між декількома друкованими платами та/або між пристроями, які не встановлені на РСВ, та ці додаткові пристрої та/або плати РСВ можуть бути відповідним шляхом розташовані всередині електронної сигарети 410.

Батарея або елемент 411 живлення зазвичай можуть бути повторно заряджені, та може підтримуватись один або більше механізмів повторного заряджання. Наприклад, зарядне з'єднання (не зображене на фіг. 4) може бути розташоване на наконечнику 424, та/або зачеплювальному кінці 421, та/або вздовж сторони електронної сигарети. Крім того, електронна сигарета 410 може підтримувати індуктивне перезаряджання батареї 411, на додаток до (або замість) перезаряджання за допомогою одного або більше з'єднань або гнізд для перезаряджання.

Блок 420 керування містить трубчасту частину 440, яка проходить вздовж поздовжньої осі

ІА від зачеплювального кінця 421 блока керування. Трубчаста частина 440 ззовні обмежена зовнішньою стінкою 442, яка зазвичай може бути частиною загальної зовнішньої стінки або бо корпусу блока 420 керування, та зсередини обмежена внутрішньою стінкою 424. Порожнина 426 утворена внутрішньою стінкою 424 трубчастої частини та зачеплювальним кінцем 421 блока 420 керування. В цю порожнину 426 може входити та розташовуватися щонайменше частина картриджа 430 під час його зчеплення з блоком керування (як зображено на верхньому зображенні на фіг. 4).

Внутрішня стінка 424 та зовнішня стінка 442 трубчастої частини обмежують кільцевий простір, утворений навколо поздовжньої осі ГА. Котушка 450 (збудження або індуктивності) розташована всередині цього кільцевого простору, причому центральна вісь котушки по суті вирівняна відносно поздовжньої осі ГА електронної сигарети 410. Котушка 450 електрично приєднана до батареї 411 та друкованої плати 415, які живлять котушку та керують нею, внаслідок чого під час роботи котушка 450 може індуктивно нагрівати картридж 430.

Картридж містить резервуар 470, який містить рідкий склад (який зазвичай містить нікотин).

Резервуар містить по суті кільцеву область картриджа, утворену між зовнішньою стінкою 476 картриджа та внутрішньою трубкою або стінкою 472 картриджа, обидві з яких по суті вирівняні відносно поздовжньої осі ГА електронної сигарети 410. Рідкий склад може бути вільно розташований всередині резервуара 470, або, в якості альтернативи, резервуар 470 може бути вбудований в деяку структуру або матеріал, наприклад губку, щоб сприяти утриманню рідини всередині резервуара.

Зовнішня стінка 476 має частину 476А зі зменшеним поперечним перерізом. Це забезпечує можливість розташування цієї частини 476А картриджа в порожнині 426 в блоці керування для того, щоб зачіплювати картридж 430 з блоком 420 керування. Решта зовнішньої стінки має більший поперечний переріз для забезпечення збільшеного простору всередині резервуара 470, та також для забезпечення суцільної зовнішньої поверхні для електронної сигарети - тобто стінка 476 картриджа по суті знаходиться на одному рівні з зовнішньою стінкою 442 трубчастої частини 440 блока 420 керування. Однак слід розуміти, що інші варіанти реалізації електронної сигарети 410 можуть мати більш складну/структуровану зовнішню поверхню (у порівнянні з гладкою зовнішньою поверхнею, зображеною на фіг. 4).

Внутрішня частина внутрішньої трубки 472 обмежує канал 461, який проходить у напрямку повітряного потоку, від впускного отвору 461А для повітря (розташованого на кінці 431 картриджа, який зачіплюється з блоком керування) до випускного отвору 4618 для повітря, який

Зо наданий мундштуком 435. В центральному каналі 461, та таким чином всередині повітряного потоку, що проходить крізь картридж, розташовані нагрівальний пристрій 455 та гніт 454. Як можна побачити на фіг. 4, нагрівальний пристрій 455 розташований приблизно в центрі котушки 450 збудження. Зокрема, положення нагрівального пристрою 455 вздовж поздовжньої осі можна регулювати завдяки уступу на початку частини 476А зменшеного поперечного перерізу для того, щоб картридж 430 упирався в кінець (поблизу мундштука 435) трубчастої частини 440 блока 420 керування (як показано на верхньому зображенні на фіг. 4).

Нагрівальний пристрій 455 виготовлений з металічного матеріалу для надання можливості використання в якості струмоприймача (або робочої деталі) в вузлі індуктивного нагрівання.

Точніше, вузол індуктивного нагрівання містить котушку 450 (збудження або індуктивності), яка утворює магнітне поле з високочастотними коливаннями (при умові відповідного живлення та керування, забезпечених батареєю 411 та контролером на РСВ 415). Це магнітне поле є найсильнішим в центрі котушки, тобто всередині порожнини 426, де розташований нагрівальний пристрій 455. Магнітне поле, що змінюється, індукує вихрові струми у провідному нагрівальному пристрої 455, таким чином приводячи до резистивного нагрівання всередині нагрівального елемента 455. Слід відзначити, що висока частота коливань магнітного поля змушує вихрові струми обмежуватись поверхнею нагрівального елемента (завдяки поверхневому ефекту), таким чином підвищуючи ефективний опір нагрівального елемента, та, відповідно, результуючий ефект нагрівання.

Крім того, нагрівальний елемент 455 зазвичай вибраний таким чином, щоб являти собою магнітний матеріал, який має високу провідність, такий як (залізиста) сталь (замість просто провідного матеріалу). В такому випадку, резистивні втрати через вихрові струми доповнюються втратами через магнітний гістерезис (викликані багаторазовою зміною магнітних доменів) для забезпечення більш ефективної передачі енергії від котушки 450 збудження до нагрівального елемента 455.

Нагрівальний пристрій щонайменше частково оточений гнотом 454. Гніт служить для транспортування рідини з резервуара 470 на нагрівальний пристрій 455 для випаровування. Гніт може бути виготовлений з будь-якого придатного матеріалу, наприклад, теплостійкого волокнистого матеріалу, та зазвичай проходить від каналу 461 крізь прорізи у внутрішній трубці 472 для отримання доступу до резервуара 470. Гніт 454 розташований таким чином, щоб бо подавати рідину до нагрівального пристрою 455 регульованим чином, причому гніт запобігає вільному витіканню рідини з резервуара в канал 461 (цьому утриманню рідини також може сприяти наявність відповідного матеріалу всередині власне резервуара). Замість цього, гніт 454 утримує рідину всередині резервуара 470, та власне на гноті 454, до активації нагрівального пристрою 455, після чого рідина, що утримується гнотом 454, випаровується в повітряний потік, та таким чином рухається по каналу 461 для виходу через мундштук 435. Потім гніт 454 втягує в себе наступну частину рідини з резервуара 470 та процес повторюється з подальшими випаровуваннями (та вдиханнями) до спустошення картриджа.

Хоча на фіг. 4 гніт 454 зображений окремим від нагрівального елемента 455 (хоча й оточує його), в деяких варіантах реалізації нагрівальний елемент 455 та гніт 454 можуть бути об'єднані один з одним в єдиний компонент, такий як нагрівальний елемент, виготовлений з пористого волокнистого сталевого матеріалу, який також може виступати в якості гнота 454 (а також нагрівального пристрою). Крім цього, хоча на фіг. 4 зображено, що гніт 454 підтримує нагрівальний елемент 455, в інших варіантах здійснення нагрівальний елемент 455 може бути оснащений окремими опорами, наприклад, шляхом кріплення до внутрішньої частини трубки 472 (замість або на додаток до опирання на нагрівальний елемент).

Нагрівальний пристрій 455 може бути по суті планарним та перпендикулярним до центральної осі котушки 450 та поздовжньої осі А електронної сигарети, оскільки індукція головним чином відбувається в цій площині. Хоча на фіг. 4 зображено, що нагрівальний пристрій 455 та гніт 454 проходять крізь весь діаметр внутрішньої трубки 472, зазвичай нагрівальний пристрій 455 та гніт 454 не будуть охоплювати весь поперечний переріз повітряного каналу 461. Замість цього, зазвичай передбачений простір для того, щоб дозволити повітрю текти крізь внутрішню трубку від впускного отвору 461А та навколо нагрівального пристрою 455 та гнота 454 для захоплення пари, утвореної нагрівальним пристроєм.

Наприклад, якщо дивитися вздовж поздовжньої осі І А, нагрівальний пристрій та гніт можуть мати О-подібну конфігурацію з центральним прорізом (не зображений на фіг. 4) для забезпечення повітряного потоку вздовж каналу 461. Можливі багато інших конфігурацій, таких як У-подібна або Х-подібна конфігурація нагрівального пристрою. (Слід відзначити, що в таких варіантах реалізації, плечі У-подібної або Х-подібної конфігурації будуть порівняно широкими для забезпечення кращої індукції).

Зо Хоча на фіг. 4 зображено, що зачеплювальний кінець 431 картриджа покриває впускний отвір 461А для повітря, цей кінець картомайзера може бути оснащений одним або більше прорізом (не зображені на фіг. 4) для забезпечення бажаного втягування повітря в канал 461.

Також слід відзначити, що в конфігурації, зображеній на фіг. 4, є невеликий зазор 422 між зачеплювальним кінцем 431 картриджа 430 та відповідним зачеплювальним кінцем 421 блока керування. З цього зазору 422 повітря може втягуватись через впускний отвір 461А для повітря.

Електронна сигарета може забезпечувати один або більше маршрутів для початкового входження повітря в зазор 422. Наприклад, може бути достатня відстань між зовнішньою стінкою 476А картриджа та внутрішньою стінкою 444 трубчастої частини 440 для того, щоб дозволити повітрю входити в зазор 422. Така відстань може виникати природним шляхом, якщо картридж не щільно посаджений в порожнину 426. В якості альтернативи, один або більше повітряних каналів можуть бути присутні у вигляді неглибоких канавок вздовж однієї або обох цих стінок для підтримання цього повітряного потоку. юІнша можливість полягає в оснащенні корпусу блока 420 керування одним або більше прорізами, спочатку для того, щоб забезпечити можливість втягування повітря в блок керування, та потім для того, щоб дозволити йому проходити з блока керування в зазор 422. Наприклад, прорізи для впускання повітря в блок керування можуть бути розташовані, як зображено на фіг. 4 стрілками 428А та 4288, та зачеплювальний кінець 421 може бути оснащений одним або більше прорізами (не зображені на фіг. 4) для випускання повітря з блока 420 керування в зазор 422 (та звідти в картридж 430).

В інших варіантах реалізації зазор 422 може бути відсутній та повітряний потік може проходити, наприклад, безпосередньо від блока 420 керування крізь впускний отвір 461А для повітря в картридж 430.

Електронна сигарета може бути оснащена одним або більше механізмами активації для вузла індуктивного нагрівання, тобто для ініціювання роботи котушки 450 збудження з метою нагрівання нагрівального елемента 455. Один можливий механізм активації полягає у розміщенні кнопки 429 на блоці керування, яку користувач може натиснути для активації нагрівального пристрою. Ця кнопка може бути механічним пристроєм, сенсорною панеллю, пристроєм для плавного регулювання та ін. Нагрівальний пристрій може залишатися активованим доти, доки користувач продовжує натискати або іншим чином позитивно приводити в дію кнопку 429, за умови відповідності до максимального часу активації, який підходить до бо однієї затяжки електронної сигарети (зазвичай декілька секунд). По досягненні цього максимального часу активації, контролер може автоматично відключити нагрівальний пристрій для запобігання перегріванню. Контролер також може впроваджувати мінімальний інтервал (який зазвичай також становить декілька секунд) між послідовними активаціями.

Вузол індуктивного нагрівання також може бути активований повітряним потоком, викликаним вдиханням користувача. Зокрема, блок 420 керування може бути оснащений датчиком повітряного потоку для виявлення повітряного потоку (або падіння тиску), викликаного вдиханням. Датчик повітряного потоку потім може сповістити контролер щодо цього виявлення та відповідно активується індуктивний нагрівальний пристрій. Індуктивний нагрівальний пристрій може залишатися активованим доти, доки продовжує виявлятися повітряний потік, як і раніше, за умови відповідності до максимального часу активації, як описано вище (та зазвичай за умови відповідності до мінімального інтервалу між затяжками).

Активація нагрівального пристрою повітряним потоком може використовуватися замість надання кнопки 429 (яка, таким чином, може бути відсутня), або в якості альтернативи електронна сигарета може потребувати подвійної активації для роботи - тобто як виявлення повітряного потоку, так і натискання на кнопку 429. Ця вимога подвійної активації може допомогти в забезпеченні захисту від випадкової активації електронної сигарети.

Слід розуміти, що використання датчика повітряного потоку зазвичай припускає проходження повітряного потоку через блок керування під час вдихання, що піддається виявленню (навіть якщо цей повітряний потік становить лише частину повітряного потоку, який в кінці кінців вдихає користувач). Якщо такий повітряний потік не проходить через блок керування під час вдихання, то кнопка 429 може використовуватися для активації, хоча також може бути можливо надати датчик повітряного потоку для виявлення проходження повітряного потоку через поверхню блока 420 керування (а не через нього).

Існують різні шляхи утримання картриджа всередині блока керування. Наприклад, внутрішня стінка 444 трубчастої частини 440 блока 420 керування та зовнішня стінка 476А зменшеного поперечного перерізу в кожному випадку можуть бути оснащені різзю (не зображена на фіг. 4) для взаємного зачеплення. Також можуть використовуватись інші форми механічного зачеплення, такі як з'єднання на защіпках, запірний механізм (можливо, з кнопкою розчеплення або подібним елементом). Крім того, блок керування може бути оснащений додатковими

Зо компонентами для забезпечення механізму кріплення, такого як описаний нижче.

В загальних термінах, кріплення картриджа 430 до блока 420 керування для електронної сигарети 410 за фіг. 4 є простішим, ніж у випадку електронної сигарети 10, зображеної на фіг. 1- 3. Зокрема, використання індуктивного нагрівання для електронної сигарети 410 дозволяє з'єднанню між картриджем 430 та блоком 420 керування бути лише механічним, замість додаткової необхідності у забезпеченні електричного з'єднання проводкою до резистивного нагрівального пристрою. В результаті, механічне з'єднання може бути реалізоване, за бажанням, шляхом використання відповідного формування із пластмаси корпусу картриджа та блока керування; на відміну від цього, в електронній сигареті 10 за фіг. 1-3, корпуси картомайзера та блока керування мають бути якось зв'язані з металевим з'єднувачем. Крім того, з'єднувач електронної сигарети 10 за фіг. 1-3 має бути виготовлений відносно точним чином для забезпечення надійного електричного з'єднання з низьким контактним опором між блоком керування та картомайзером. На відміну від цього, виробничі допуски для цілком механічного з'єднання між картриджем 430 та блоком 420 керування електронної сигарети 410 зазвичай є більшими. Всі ці фактори допомагають спростити виробництво картриджа та, таким чином, зменшити вартість цього одноразового компонента (який витрачається).

Крім того, в традиційному резистивному нагріванні часто використовується металева нагрівальна котушка, яка оточує волокнистий гніт, однак, відносно важко автоматизувати виробництво такої структури. На відміну від цього, індуктивний нагрівальний елемент 455 зазвичай має в основі якусь форму металевого диску (або іншого по суті планарного компонента), яку легше інтегрувати в автоматичний процес виробництва. Це знов допомагає зменшити вартість виробництва одноразового картриджа 430.

Інша перевага індуктивного нагрівання полягає в тому, що в звичайних електронних сигаретах може використовуватись припій для зв'язування проводів блока живлення з резистивною нагрівальною котушкою. Однак, існує занепокоєння відносно того, що тепло від котушки протягом роботи такої електронної сигарети може сприяти випуску в повітря небажаних летких компонентів з припою, які потім вдихне користувач. На відміну від цього, немає дротів для зв'язування з індуктивним нагрівальним елементом 455, та таким чином можна уникнути використання припою всередині картриджа. Крім того, резистивна нагрівальна котушка, як в звичайній електронній сигареті, зазвичай містить дріт з відносно малим діаметром (для бо підвищення опору та, таким чином, нагрівального ефекту). Однак такий тонкий дріт є відносно (с;

крихким та таким чином може легко піддаватися пошкодженням, спричиненим якимось механічним ураженням та/або потенційно локальним перегріванням та подальшим плавленням.

На відміну від цього, нагрівальний елемент 455 у формі диску, як використовується для індуктивного нагрівання, зазвичай краще витримує такі пошкодження.

На фіг. 5 та 6 надані схематичні зображення електронної сигарети згідно з деякими іншими варіантами здійснення винаходу. Для уникнення повторів, аспекти фіг. 5 та 6, які в цілому ідентичні зображеним на фіг. 4, не будуть описані знову, окрім тих випадків, коли вони важливі для пояснення конкретних характерних ознак, зображених на фіг. 5 та 6. Також слід відзначити, що посилальні номери, які мають однакові останні дві цифри, зазвичай позначають однакові або подібні (або іншим чином відповідні) компоненти на фігурах 4-6 (де перша цифра в номері для посилань відповідає фігурі, яка містить цей посилальний номер).

В електронній сигареті, зображеній на фіг. 5, блок 520 керування в цілому подібний до блока 420 керування, зображеного на фіг. 4, однак внутрішня структура картриджа 530 певною мірою відрізняється від внутрішньої структури картриджа 430, зображеного на фіг. 4. Таким чином, замість центрального каналу для повітряного потоку, як в електронній сигареті 410 за фіг. 4, де резервуар 470 для рідини оточує центральний канал 461 для повітряного потоку, в електронній сигареті 510 за фіг. 5, повітряний канал 561 зміщений відносно центральної поздовжньої осі (ГА) картриджа. Зокрема, картридж 530 містить внутрішню стінку 572, яка ділить внутрішній простір картриджа 530 на дві частини. Перша частина, обмежена внутрішньою стінкою 572 та однією частиною зовнішньої стінки 576, утворює камеру для утримання резервуара 570 з рідким складом. Друга частина, обмежена внутрішньою стінкою 572 та протилежною частиною зовнішньої стінки 576, обмежує повітряний канал 561, який проходить через електронну сигарету 510.

Крім того, електронна сигарета 510 не містить гнота, а замість цього в ній використовується пористий нагрівальний елемент 555, який виконує функції нагрівального елемента (струмоприймача) та гнота для керування потоком рідини з резервуара 570. Пористий нагрівальний елемент може бути виготовлений, наприклад, з матеріалу, сформованого зі спечених або іншим шляхом з'єднаних металевих волокон.

Нагрівальний елемент 555 розташований на кінці резервуара 570, протилежному мундштуку

Зо 535 картриджа, та може утворювати деяку частину стінки камери резервуара або всю стінку камери резервуара на цьому кінці Одна поверхня нагрівального елемента знаходиться в контакті з рідиною в резервуарі 570, в той час як протилежна поверхня нагрівального елемента 555 відкрита для області 538 повітряного потоку, яка може вважатися частиною повітряного каналу 561. Зокрема, ця область 538 повітряного потоку розташована між нагрівальним елементом 555 та зачеплювальним кінцем 531 картриджа 530.

Коли користувач робить затяжку через мундштук 435, повітря втягується в область 538 через зачеплювальний кінець 531 картриджа 530 з зазору 522 (подібним чином до описаного для електронної сигарети 410 за фіг. 4). У відповідь на повітряний потік (та/або у відповідь на натискання користувачем кнопки 529), котушка 550 активується для подачі електроенергії до нагрівального пристрою 555, який таким чином утворює пару з рідини в резервуарі 570. Ця пара потім втягується в повітряний потік, викликаний вдиханням, та рухається вздовж каналу 561 (як позначено стрілками) та назовні через мундштук 535.

В електронній сигареті, зображеній на фіг. 6, блок 620 керування в цілому подібний до блока 420 керування, зображеного на фіг. 4, але в даному випадку в ньому розміщені два (менших) картриджа 6З0А та 6308. Структура кожного з цих картриджів аналогічна структурі частини 476А зі зменшеним поперечним перерізом картриджа 420 на фіг. 4. Однак поздовжня протяжність кожного з картриджів 6З0А та 630В дорівнює лише половині аналогічного розміру частини 476А зі зменшеним поперечним перерізом картриджа 420 на фіг. 4, таким чином дозволяючи розміщувати два картриджа всередині області в електронній сигареті 610, яка відповідає порожнині 426 в електронній сигареті 410, як зображено на фіг. 4. Крім того, зачеплювальний кінець 621 блока 620 керування може бути оснащений, наприклад, однією або більше стійками або вушками (не зображені на фіг. б), які утримують картриджі 630А, 630В в положенні, зображеному на фіг. 6 (замість закривання області 622 зазору).

В електронній сигареті 610 мундштук 635 може вважатися частиною блока 620 керування.

Зокрема, мундштук 635 може бути виконаний у вигляді знімного ковпачка або кришки, які можуть нагвинчуватись або надіватися та зніматися з решти блока 620 керування (або може використовуватись будь-який відповідний механізм кріплення). Мундштук 635 у вигляді ковпачка знімають з решти блока 635 керування для того, щоб вставити новий картридж або щоб зняти старий картридж, та потім знову кріплять на блок керування для використання електронної бо сигарети 610.

Робота окремих картриджів 6З0А, 630В в електронній сигареті 610 подібна роботі картриджа 430 в електронній сигареті 410, в тому, що кожен картридж містить гніт 654А, 6548, який проходить у відповідний резервуар 670А, 6708. Крім того, кожен картридж 6З30А, 630В містить нагрівальний елемент 655А, 6558, розташований у відповідному гноті 654А, 654В, та може отримувати енергію від відповідної котушки 650А, 6508, розташованої в блоці 620 керування.

Нагрівальні пристрої 655А, 6558 випарюють рідину в спільний канал 661, який проходить через обидва картриджа 6З0А, 630В та назовні через мундштук 635.

Різні картриджі 6З30А, 630В можуть використовуватись, наприклад, для надання різних ароматів для електронної сигарети 610. Крім того, хоча зображено, що в електронній сигареті 610 розміщені два картриджі, слід розуміти, що в деяких пристроях можуть розміщуватися більше картриджів. Крім того, хоча картриджі 6З30А та 630В мають однаковий розмір, в деяких пристроях можуть розміщуватися картриджі різного розміру. Наприклад, в електронній сигареті може розміщуватися один більший картридж, що містить рідину на основі нікотину, та один або більше менших картриджів для надання ароматизатора або інших добавок, за бажанням.

В деяких випадках, в електронній сигареті 610 може розміщуватися змінна кількість картриджів (та працювати з ними). Наприклад, пружина або інший пружний пристрій може бути встановлений на зачеплювальному кінці 621 блока керування, який намагається простягнутися вздовж поздовжньої осі у напрямку мундштука 635. Якщо зняти один з картриджів, зображених на фіг. б, ця пружина допоможе забезпечити щільне притискання картриджас(-ів), що залишився, до мундштука для надійної роботи.

Якщо електронна сигарета містить декілька картриджів, одна можливість полягає в тому, що всі вони активуються однією котушкою, яка проходить у поздовжній протяжності всіх картриджів.

В якості альтернативи, може бути окрема котушка 650А, 650В для кожного відповідного картриджа 63З0А, 6308, як зображено на фіг. 6. Додаткова можливість полягає в тому, що різні частини однієї котушки можуть вибірково отримувати енергію для імітації (моделювання) наявності декількох котушок.

Якщо електронна сигарета не містить декількох котушок для відповідних картриджів (чи дійсно окремих котушок, чи імітованих різними секціями однієї більшої котушки), то активація електронної сигарети (така як шляхом виявлення повітряного потоку від вдихання та/або

Зо натискання на кнопку користувачем) може подавати енергію на всі котушки. Однак електронні сигарети 410, 510, 610 підтримують вибіркову активацію декількох котушок, де користувач може вибирати або вказувати, яку котушку (котушки) слід активувати. Наприклад, електронна сигарета 610 може мати режим або користувацьке налаштування, в якому у відповідь на активацію енергію подають лише до котушки 650А, але не до котушки 6508. У такому випадку пара буде утворюватись на основі рідкого складу в котушці 650А, але не в котушці 6508. Це надасть користувачу більше варіантів роботи електронної сигарети 610, стосовно пари, утворюваної для будь-якого заданого вдихання (але користувач не мусить фізично знімати або вставляти різні картриджі лише для того окремого вдихання).

Слід розуміти, що різні варіанти реалізації електронної сигарети 410, 510 та 610, зображені на фіг. 4-6, надані лише в якості прикладів, та не повинні розглядатися як вичерпні. Наприклад, конструкція картриджа, зображена на фіг. 5, може бути включена в пристрій з декількома картриджами, як зображено на фіг. 6. Спеціалісту в даній галузі будуть відомі багато інших варіантів, яких можна досягнути, наприклад, шляхом поєднання та підбирання різних ознак з різних варіантів реалізації, та в цілому шляхом додавання, заміни та/або вилучення ознак за необхідності.

На фіг. 7 надано схематичне зображення головних електронних компонентів електронних сигарет 410, 510, 610 за фіг. 4-6 згідно з деякими варіантами здійснення винаходу. Нагрівальний елемент 455, який розташований в картриджі 430, може містити будь-яку придатну структуру, або комбінацію структур, для індуктивного нагрівання. Решта елементів, показаних на фіг. 7, розташовані в блоці керування 420. Слід розуміти, що оскільки блок 420 керування є багаторазовим пристроєм (на відміну від картриджа 430, який є одноразовим або таким, що витрачається), допускається нести одноразові витрати, пов'язані з виробництвом блока керування, які не були б допустимими в якості повторних витрат, пов'язаних з виробництвом картриджа. Компоненти блока 420 керування можуть бути встановлені на друкованій платі 415, або можуть бути розташовані окремо в блоці 420 керування для роботи спільно з друкованою платою 415 (при наявності), але без фізичного встановлення на власне друковану плату.

Як зображено на фіг. 7, блок керування містить батарею 411, виконану з можливістю повторного заряджання, яка приєднана до з'єднувача або гнізда 725 для повторного заряджання, такого як інтерфейс мікро-0О5В. Цей з'єднувач 725 підтримує повторне заряджання бо батареї 411. В якості альтернативи або на додаток, блок керування також може підтримувати повторне заряджання батареї 411 за допомогою бездротового з'єднання (наприклад за допомогою індуктивного заряджання).

Блок 420 керування додатково містить контролер 715 (такий як процесор або спеціалізована інтегральна схема, АБІС), який приєднаний до датчика 716 тиску або повітряного потоку.

Контролер може активувати індуктивне нагрівання, як більш детально описано нижче, у відповідь на виявлення повітряного потоку датчиком 716. Крім того, блок 420 керування додатково містить кнопку 429, яка також може використовуватися для активації індуктивного нагрівання, як описано вище.

На фіг. 7 також зображений комунікаційний/користувацький інтерфейс 718 для електронної сигарети. Він може містити один або більше об'єктів згідно з конкретним варіантом реалізації.

Наприклад, користувацький інтерфейс може містити одне або більше джерел світла та/або динамік для виведення даних користувачу, наприклад для індикації несправної роботи, стану заряду батареї та ін. Інтерфейс 718 також може підтримувати бездротовий зв'язок, такий як

ВІсеїооїй або радіозв'язок ближнього радіусу дії (МЕС), з зовнішнім пристроєм, таким як смартфон, портативний комп'ютер, настільний комп'ютер, ноутбук, планшет та ін. Електронна сигарета може використовувати цей комунікаційний інтерфейс для виведення інформації, такої як стан пристрою, статистика користування та ін., на зовнішній пристрій, для швидкого доступу користувача до неї. Комунікаційний інтерфейс також може використовуватися для того, щоб дозволити електронній сигареті отримувати команди, такі як налаштування конфігурації, які користувач вводить в зовнішній пристрій. Наприклад, користувацький інтерфейс 718 та контролер 715 можуть використовуватись для подання команд електронній сигареті для вибіркової активації різних котушок 650А, 6508 (або їхніх частин), як описано вище. В деяких випадках, комунікаційний інтерфейс 718 може використовувати нагрівальну котушку 450 в якості антени для бездротового зв'язку.

Контролер може бути реалізований з використанням однієї або більше мікросхем, за потреби. Зазвичай операціями контролера 715 щонайменше частково керують за допомогою програм, які виконуються контролером. Такі програми можуть зберігатися в енергонезалежній пам'яті, такій як КОМ, яка може бути інтегрована у власне контролер 715, або надана у вигляді окремого компонента (не зображена). Контролер 715 може мати доступ до КОМ для

Зо завантаження та виконання окремих програм за необхідності.

Контролер керує індуктивним нагріванням електронної сигарети шляхом визначення, коли пристрій активований або не активований належним чином - наприклад, коли було виявлене вдихання, та чи відбулося перевищення максимального періоду тривалості вдихання. Якщо контролер визначає, що електронну сигарету потрібно активувати для паління, контролер відправляє команду батареї 411 подати електроенергію до інвертора 712. Інвертор 712 виконаний з можливістю перетворення вихідного постійного струму з батареї 411 на сигнал змінного струму, зазвичай з відносно високою частотою - наприклад 1 МГц (хоча замість неї можуть використовуватись інші частоти, такі як 5 кГц, 20 кГц, 80 кГц, або 300 кГц, або будь-який діапазон, обмежений двома такими величинами). Потім цей сигнал змінного струму проходить від інвертора до нагрівальної котушки 450, шляхом придатного узгоджування імпедансів (не зображено на фіг. 7), якщо в цьому є потреба.

Нагрівальна котушка 450 може бути інтегрована в деяку форму резонансної схеми, наприклад шляхом паралельного з'єднання з конденсатором (не зображений на фіг. 7), причому вивід інвертора 712 налаштований на резонансну частоту цієї резонансної схеми. Цей резонанс призводить до утворення відносно сильного струму в нагрівальній котушці 450, який в свою чергу утворює відносно сильне магнітне поле в нагрівальному елементі 455, таким чином приводячи до швидкого та ефективного нагрівання нагрівального елемента 455 для утворення бажаної вихідної пари або аерозолю.

На фіг. 7А зображена частина керуючої електроніки для електронної сигарети 610, яка має декілька котушок згідно з деякими варіантами реалізації (у той же час, аспекти керуючої електроніки, які безпосередньо не пов'язані з декількома котушками, не зображені заради ясності). На фіг. 7А зображено джерело 782А живлення (яке зазвичай відповідає батареї 411 та інвертору 712 за фіг. 7), перемикальна схема 7814А, та дві нагрівальні котушки 650А, 6508, кожна з яких пов'язана з відповідним нагрівальним елементом 655А, 6558, як зображено на фіг. 6 (але не включено до фіг. 7А). Перемикальна схема має три виводи, позначені як А, В та С на фіг. 7А. Також припускається наявність лінії струму між двома нагрівальними котушками 650А, 6508.

Для роботи вузла індуктивного нагрівання, два з трьох цих виводів замкнуті (для забезпечення проходження електричного струму), в той час як один вивід залишається бо розімкнутим (для запобігання проходженню електричного струму). Замикання виводів А та С активує обидві котушки, та, таким чином, обидва нагрівальні елементи 655А, 655В; замикання А та В вибірково активує лише нагрівальну котушку 650А; та замикання В та С активує лише нагрівальну котушку 6508.

Хоча можливо розглядати нагрівальні котушки 650А та 650В лише як одну загальну котушку (яка або повністю ввімкнена або вимкнена), можливість вибіркової подачі енергії до однієї або обох нагрівальних котушок 650А та 6508, така як надана варіантом реалізації, зображеним на фіг. 7, має декілька переваг, включаючи: а) вибір компонентів пари (наприклад, ароматизаторів) для заданої затяжки. Так, активування лише нагрівальної котушки 650А утворює пару лише з резервуара 670А; активування лише нагрівальної котушки 65088 утворює пару лише з резервуара 670В; та активування обох нагрівальних котушок 650А, 6508 утворює поєднання пари з обох резервуарів 67ОА, 6708.

БЮ) регулювання кількості пари для заданої затяжки. Наприклад, якщо резервуар 670А та резервуар 670 фактично містять однакову рідину, то активація обох нагрівальних котушок 650А, 6508 може використовуватись для утворення більш концентрованої (з вищим вмістом пари) затяжки у порівнянні з активацією лише однієї нагрівальної котушки. с) збільшення терміну служби батареї (заряду) Як вже обговорювалось, можна використовувати електронну сигарету за фіг. б, коли вона містить лише один картридж, наприклад 630В (замість того, щоб також містити картридж 630А). В такому випадку, більш ефективним є проста подача енергії до нагрівальної котушки 6508, що відповідає картриджу 6308, яка потім використовується для випаровування рідини з резервуара 6708. На відміну від цього, якщо нагрівальна котушка 650А, яка відповідає (відсутньому) картриджу 6З0А, не отримує енергію (оскільки цей картридж та пов'язаний з ним нагрівальний елемент 650А відсутні в електронній сигареті 610), це економить споживання енергії, не зменшуючи випуск пари.

Хоча електронна сигарета 610 згідно з фіг. 6 має окремий нагрівальний елемент 655А, 6558В для кожної відповідної нагрівальної котушки 650А, 6508, в деяких варіантах реалізації різні нагрівальні котушки можуть подавати енергію до різних частин єдиної (більшої) робочої деталі або струмоприймача. Відповідно, в такій електронній сигареті різні нагрівальні елементи 655А,

Зо 6558 можуть представляти різні частини більшого струмоприймача, який спільно використовується різними нагрівальними котушками. В якості додатка (або в якості альтернативи), декілька нагрівальних котушок 650А, 6508 можуть представляти різні частини єдиної загальної котушки збудження, на окремі частини якої може вибірково подаватися енергія, як було описано вище у зв'язку з фіг. 7А.

Якщо декілька нагрівальних елементів використовується для керування кількістю пари для заданої затяжки, то більша кількість нагрівальних елементів, наприклад більше двох, показаних на фіг. 7А, забезпечує більшу ступінчастість керування. Також слід розуміти, що кількість пари може бути збільшена за рахунок подачі більшої кількості електроенергії до кожної нагрівальної котушки для живлення відповідного нагрівального елемента, однак існують деякі обмеження при практичній реалізації такого варіанта. Наприклад, подача занадто великої кількості енергії може призвести до дуже високої температури нагрівального елемента, яка може змінити хімічний склад пари, а також стати причиною потенційної загрози безпеки.

На фіг. 7В зображений інший варіант реалізації для підтримки вибіркової активації серед декількох нагрівальних котушок 650А, 6508. Так, на фіг. 7/В припускається, що нагрівальні котушки не мають електричного зв'язку одна з іншою, а замість цього кожна нагрівальна котушка 650А, 65088 індивідуально (окремо) приєднана до джерела 7828 живлення за допомогою пари незалежних підключень через перемикальну схему 7818. Зокрема, нагрівальна котушка 650А приєднана до джерела 782В живлення за допомогою перемикальних підключень

А1 та А2, та нагрівальна котушка 6508 приєднана до джерела 7828 живлення за допомогою перемикальних підключень ВІ1 та В2. Ця конфігурація, зображена на фіг. 7В, надає переваги, подібні перевагам, описаним вище у зв'язку з фіг. 7А. Крім того, архітектура, зображена на фіг. 7В, також може бути легко масштабована для роботи з більш ніж двома нагрівальними котушками.

На фіг. 7С зображений інший варіант реалізації для підтримки вибіркової активації серед декількох нагрівальних котушок, у цьому випадку трьох нагрівальних котушок, позначених як 650А, 6508 та 650С. Кожна нагрівальна котушка безпосередньо приєднана до відповідного блока 782С1, 78202 та 78233 живлення. Конфігурація, зображена на фіг. 7, може підтримувати вибіркову подачу енергії до будь-якої нагрівальної котушки 650А, 6508, 650С або одночасно до будь-якої пари нагрівальних котушок, або одночасно до всіх трьох нагрівальних котушок.

В конфігурації згідно з фіг. 7С, щонайменше деякі частини блока 782 живлення можуть повторюватись для кожної з різних нагрівальних котушок 650. Наприклад, кожний блок 782С1, 78202, 78203 живлення може містити свій власний інвертор, але вони можуть спільно використовувати єдине основне джерело живлення, таке як батарея 411. В цьому випадку, батарея 411 може бути приєднана до інверторів за допомогою перемикальної схеми, аналогічній зображеній на фіг. 7В (але для постійного струму, а не змінного струму). В якості альтернативи, кожна відповідна лінія живлення від блока 782 живлення до нагрівальної котушки 650 може бути оснащена своїм власним перемикачем, який може бути замкнутий для активації нагрівальної котушки (або розімкнутий для запобігання такій активації). В цій конструкції сукупність цих окремих перемикачів на різних лініях може розцінюватись як інша форма перемикальної схеми.

Існують різні способи управління або керування перемиканням згідно з фіг. 7А-7С. В деяких випадках користувач може використовувати механічний або фізичний перемикач, який безпосередньо задає перемикальну схему. Наприклад, електронна сигарета 610 може містити перемикач (не зображений на фіг. 6) на зовнішньому корпусі, за допомогою якого картридж 6З0А може бути активований в одному налаштуванні та картридж 630В може бути активований в іншому налаштуванні. Додаткове налаштування перемикача може дозволяти здійснювати активацію обох картриджів одночасно. В якості альтернативи, блок 610 керування може мати окрему кнопку, пов'язану з кожним картриджем, та користувач натискає на кнопку, пов'язану з бажаним картриджем (або потенційно обидві кнопки, якщо необхідно активувати обидва картриджа). Інша можливість полягає в тому, що кнопка або інший пристрій вводу на електронній сигареті може використовуватись для вибору більш концентрованої затяжки (та приводити до вмикання обох або всіх нагрівальних котушок). Така кнопка також може використовуватися для вибору додавання ароматизатора, та перемикач може включати нагрівальну котушку, пов'язану з цим ароматизатором - зазвичай на додаток до нагрівальної котушки для базової рідини, що містить нікотин. Спеціалісту в даній галузі будуть відомі інші можливі варіанти реалізації такого перемикача.

В деяких електронних сигаретах, замість безпосереднього (наприклад механічного або фізичного) керування перемикальною схемою, користувач може налаштовувати перемикальну

Зо схему за допомогою комунікаційного/користувацького інтерфейсу 718, зображеного на фіг. 7 (або будь-якого іншого подібного засобу). Наприклад, цей інтерфейс може дозволяти користувачу вказувати використання різних ароматизаторів або картриджів (та/або різні рівні концентрації), та контролер 715 потім може налаштовувати перемикальну схему 781 згідно з цими введеними даними користувача.

Подальша можливість полягає в автоматичному налаштуванні перемикальної схеми.

Наприклад, електронна сигарета 610 може запобігати активації нагрівальної котушки 650А, якщо картридж відсутній в зображеному місці картриджа 6З0А. Іншими словами, якщо такий картридж відсутній, то нагрівальна котушка 650А не може бути активована (таким чином зберігаючи електроенергію та ін.).

Доступні різні механізми для виявлення наявності або відсутності картриджа. Наприклад, блок 620 керування може бути оснащений перемикачем, який механічно приводиться в дію шляхом встановлення картриджа у відповідне положення. Якщо у положенні немає картриджа, то перемикач встановлений таким чином, що енергія не подається до відповідної нагрівальної котушки. Інший підхід полягає у тому, щоб блок керування містив який-небудь оптичний або електричний засіб для виявлення наявності або відсутності картриджа, вставленого в задане положення.

Слід відзначити, що в деяких пристроях, після виявлення того, що картридж знаходиться у вірному положенні, відповідна нагрівальна котушка завжди доступна для активації - наприклад вона завжди активується у відповідь на виявлення затяжки (вдихання). В інших пристроях, які підтримують як автоматичну, так і керовану користувачем перемикальну схему, навіть якщо було виявлено, що картридж знаходиться у вірному положенні, користувацьке налаштування (або подібне, як було описано вище) може виявляти доступність або недоступність картриджа для активації під час будь-якої заданої затяжки.

Хоча керуюча електроніка, зображена на фіг. 7А-7С, була описана в поєднанні з використанням декількох картриджів, таких як зображені на фіг. б, вона також може використовуватись з єдиним картриджем, який має декілька нагрівальних елементів. Іншими словами, керуюча електроніка здатна вибірково подавати енергію до одного або більше з цих нагрівальних елементів всередині єдиного картриджа. Такий підхід також може надавати переваги, описані вище. Наприклад, якщо картридж містить декілька нагрівальних елементів, бо але лише один спільний резервуар, або декілька нагрівальних елементів, кожний зі своїм власним резервуаром, але всі резервуари містять однакову рідину, то подача енергії до більшої або меншої кількості нагрівальних елементів надає користувачу спосіб збільшувати або зменшувати кількість пари, яка надається з однією затяжкою. Подібним чином, якщо єдиний картридж містить декілька нагрівальних елементів, кожний зі своїм власним резервуаром, який містить окрему рідину, то подача енергії до різних нагрівальних елементів (або їх комбінацій) надає користувачу спосіб вибірково споживати пару різних рідин (або їхню комбінацію).

В деяких електронних сигаретах різні нагрівальні котушки та їхні відповідні нагрівальні елементи (реалізовані у вигляді окремих нагрівальних котушок та/або нагрівальних елементів, або у вигляді частин більшої котушки збудження та/або струмоприймача) всі можуть бути по суті однаковими для надання однорідної конфігурації. В якості альтернативи може використовуватись неоднорідна конфігурація. Наприклад, з посиланням на електронну сигарету 610, як зображено на фіг. 6, один картридж 6З30А може бути виконаний з можливістю нагрівання до меншої температури, ніж інший картридж 6308, та/або для забезпечення меншого випуску пари (шляхом надання меншої потужності нагрівання). Так, якщо один картридж 6З0А містить головний рідкий склад, що містить нікотин, у той час як інший картридж 630В містить ароматизатор, може бути бажано, щоб картридж 630А випускав більше пари, ніж картридж 6308. Також, робоча температура кожного нагрівального елемента 655 може бути налаштована згідно з рідиною (рідинами), яка буде випаровуватись. Наприклад, робоча температура повинна бути достатньо високою для випарювання відповідної рідини (рідин) конкретного картриджа, але зазвичай не надто високою, щоб не привести до хімічного розпаду (дисоціації) таких рідин.

Існують різні шляхи забезпечення різних робочих характеристик (таких як температура) для різних комбінацій нагрівальних котушок і нагрівальних елементів, та таким чином вони створюють неоднорідну конфігурацію, як було описано вище. Наприклад, фізичні параметри нагрівальних котушок та/або нагрівальних елементів можуть бути різними за необхідності - наприклад різні розміри, геометрична форма, матеріали, кількість витків котушок та ін.

Додатково (або в якості альтернативи), робочі параметри нагрівальних котушок та/або нагрівальних елементів можуть бути різними, наприклад, різні частоти змінного струму та/або різні струми живлення для нагрівальних котушок.

ЖЖ

Зо З метою усунення різних проблем та сприяння прогресу в даній галузі техніки, в даному описі зображені для прикладу різні варіанти здійснення для практичної реалізації заявленого винаходу (винаходів). Переваги та ознаки даного винаходу є лише репрезентативним зразком варіантів здійснення, та не є вичерпними та/або виключними. Вони представлені лише для сприяння розумінню та для викладення ідеї заявленого винаходу (винаходів). Слід розуміти, що переваги, варіанти здійснення, приклади, функції, ознаки, структури та/або інші аспекти даного винаходу не слід вважати обмеженнями винаходу, визначеного формулою винаходу, або обмеженнями еквівалентів формули винаходу, та що можуть використовуватись інші варіанти здійснення та можуть бути виконані модифікації, не виходячи за межі обсягу формули винаходу.

Різні варіанти здійснення придатним чином можуть включати, складатися з, або по суті складатися з різних комбінацій описаних елементів, компонентів, ознак, деталей, етапів, засобів та ін., які відрізняються від конкретно описаних в даному документі. Дана заявка може включати в себе інші винаходи, не заявлені наразі, але які можуть бути заявлені в майбутньому.

Claims (20)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Електронна система надання пари, яка має поздовжню вісь та містить: блок керування та щонайменше один картридж, виконаний з можливістю входити у зачеплення з блоком керування і виходити із зачеплення з ним по суті вздовж вказаної поздовжньої осі, причому щонайменше один картридж містить резервуар для рідини, призначеної для випаровування; та вузол індуктивного нагрівання, який містить щонайменше одну котушку збудження та множину нагрівальних елементів, причому нагрівальні елементи розташовані щонайменше в одному картриджі для випаровування вказаної рідини, причому щонайменше один картридж виконаний з можливістю подачі рідини з резервуара на нагрівальні елементи для випаровування в повітряний потік, викликаний вдиханням користувача, причому щонайменше один картридж розташований, коли знаходиться в зачепленні з блоком керування, таким чином, що нагрівальні елементи розташовані всередині щонайменше однієї котушки збудження, та причому електронна система надання пари виконана з можливістю підтримки вибіркової подачі енергії на різні нагрівальні елементи з множини нагрівальних елементів.

2. Електронна система надання пари за п. 1, яка відрізняється тим, що система підтримує вибіркову подачу енергії на будь-який окремий нагрівальний елемент з множини нагрівальних елементів.

З. Електронна система надання пари за п. 2, яка відрізняється тим, що система підтримує вибіркову подачу енергії на будь-яку підмножину із одного або більше окремих нагрівальних елементів з множини нагрівальних елементів.

4. Електронна система надання пари за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що система підтримує подачу енергії на всі нагрівальні елементи з множини нагрівальних елементів.

5. Електронна система надання пари за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що система містить два або три нагрівальні елементи.

6. Електронна система надання пари за будь-яким з пп. 1-4, яка відрізняється тим, що система містить більше трьох нагрівальних елементів.

7. Електронна система надання пари за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що множина нагрівальних елементів розташована в одному картриджі.

8. Електронна система надання пари за будь-яким з пп. 1-7, яка відрізняється тим, що додатково містить множину картриджів, причому кожний картридж містить відповідний нагрівальний елемент.

9. Електронна система надання пари за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що множина нагрівальних елементів відповідає різним частинам одного струмоприймача.

10. Електронна система надання пари за будь-яким з пп. 1-8, яка відрізняється тим, що кожний із множини нагрівальних елементів являє собою окремий струмоприймач.

11. Електронна система надання пари за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що передбачена одна котушка збудження, яка містить множину частин, причому кожна частина відповідає відповідному нагрівальному елементу, і причому на кожний з нагрівальних елементів може бути вибірково подана енергія шляхом активації відповідної частини котушки збудження.

12. Електронна система надання пари за будь-яким з пп. 1-10, яка відрізняється тим, що передбачена окрема котушка збудження, яка відповідає кожному відповідному нагрівальному Зо елементу, і при цьому на кожний з нагрівальних елементів може бути вибірково подана енергія шляхом активації відповідної котушки збудження.

13. Електронна система надання пари за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що додатково містить перемикальну схему, розташовану між батареєю в блоці керування та щонайменше однією котушкою збудження для підтримки вибіркової подачі енергії на різні нагрівальні елементи з множини нагрівальних елементів.

14. Електронна система надання пари за п. 13, яка відрізняється тим, що користувач може безпосередньо визначати налаштування перемикальної схеми для здійснення вибіркової подачі енергії.

15. Електронна система надання пари за п. 13 або п. 14, яка відрізняється тим, що блок керування додатково містить користувацький інтерфейс або комунікаційний інтерфейс для приймання інформації про налаштування від користувача, і причому електронна система надання пари додатково містить контролер для налаштування перемикальної схеми на підставі інформації про налаштування, прийнятої від користувача.

16. Електронна система надання пари за пп. 13, 14 або 15, яка відрізняється тим, що блок керування додатково містить засіб для автоматичного налаштування перемикальної схеми на підставі наявності або відсутності картриджа в блоці керування.

17. Електронна система надання пари за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що вузол індуктивного нагрівання виконаний таким чином, що різні нагрівальні елементи мають різні функціональні характеристики нагрівання.

18. Електронна система надання пари за п. 17, яка відрізняється тим, що різні функціональні характеристики нагрівання являють собою щонайменше одне з температури та потужності нагрівання.

19. Блок керування для використання з електронною системою надання пари, що має поздовжню вісь, причому електронна система надання пари містить блок керування та щонайменше один картридж, виконаний з можливістю входити у зачеплення з блоком керування і виходити із зачеплення з ним по суті вздовж вказаної поздовжньої осі, причому щонайменше один картридж містить резервуар для рідини, призначеної для випаровування в повітряний потік, викликаний вдиханням користувача, причому блок керування містить щонайменше одну котушку збудження для подачі енергії, за рахунок індуктивного нагрівання, на бо множину нагрівальних елементів, розташованих щонайменше в одному картриджі для випаровування вказаної рідини, коли нагрівальні елементи розташовані всередині щонайменше однієї котушки збудження, і причому блок керування виконаний з можливістю підтримки вибіркової подачі енергії на різні нагрівальні елементи з множини нагрівальних елементів.

20. Картридж для використання з електронною системою надання пари, що має поздовжню вісь, причому електронна система надання пари містить блок керування та щонайменше один картридж, виконаний з можливістю входити у зачеплення з блоком керування і виходити із зачеплення з ним по суті вздовж вказаної поздовжньої осі, причому щонайменше один картридж містить канал для повітряного потоку, який проходить від впускного отвору для повітря на одному кінці картриджа, та резервуар для рідини, призначеної для випаровування в повітряний потік, викликаний вдиханням користувача, в каналі для повітряного потоку, і множину індуктивних нагрівальних елементів для випаровування вказаної рідини, коли нагрівальні елементи розташовані всередині щонайменше однієї котушки збудження блока керування, і причому електронна система надання пари виконана з можливістю підтримки вибіркової подачі енергії на різні нагрівальні елементи з множини нагрівальних елементів. пеня ВВА Як ню др нан х Г | ід ВНехіх вовЕеря БУ 5 че їде ра Ми ЗА сен Ши й р 1 --я Я 258 2 ох с-- 260 гів шен НМ МИ ШИХ 7 Мене ев. зма- / щк БК НИШКЯ зе фіг 255 Ус В

ЗБ: їх и ї66 ; зво | ; Ї ї- 173 М т ; ї Н у й Й їі хе ! Її ТОД у т в КЗ " й ща: мин м ПО В В о СОНЯ 7 х ВЕ БО Кі я Х й ! п ОО Га чин Е; А А Еф нн о кни ь з з ЗМ В я МАК КАК АКА пккевосхоофоссестссотосноефнн І З й З ЗІ ; х БУ нн нн МН нн о ооо ооо ох Німий дн МНН ї пе а КВ оо вхо нив ЗМ ди х ее о Хе з х п и У ЕОМ ВО МОБ І

Г.В х І з5 І | ЗД сеї мВ / / їх і І ллхсе КД,

баг. 3 до ше псттссттссетостесювостсесссснсу - Сх на (кккжнко С Ел со ДОКИ Б ід Сн нан нн ШЕ ї Е- Е М Бе . - гм З А ЕЕ сне ДІЇ 4 шт Я яння й аЗВА і «аа т || ага ще в /" 420 осоки. іє --ЯЯЯОФ О зооссуоосстсссссс я ОО ЕЕ В и Е 328 БО ЕВ ко НОЯ - аїя 421 --- 288 р 7 430 лнншинианн вн й ато М трун Б оннеаннненетттнесненонютевнтть : ад ЗБ1В краю за : есте ек до і тя в «а 435 иа п ВИН я55 чт

Чнг. БРВ нет що щі ій В яп ві пос | р: А і З СУМИ еМ ЖК ооо ІА Ї ее Ви ОО З з таня | нів нінініннінінініпіінінінні інків півні нні КЕ М НМ М ния пенею онхннтет ня пет фени ви їх с ння птптефних я ; В нн І БІ 52 538 -- р - 20 530 шк па аг. 5

55А- Я зов ри ББяА | /. «т Б5аВ й ств ткач г Е та захід пе ЧІ бББ5А дв Ф Фе осо о о в о в жа рота под звмвн: пні осн ОН ЕВ и Н Ї ї І , і 522 те вт й ЩІ ши ван що в5аВ вва вав 6798 Ччг. й Блок 420 ксренання Картри жк 4 І і і й ; і паєапея 411 РО Нагрівалькіа І Наєпінальний хек арнея 1 інвертор КЕ | котувка 430 Н а ртальнни ; ; ' ' Н ! тру скітв трів 7 і Хеднувне ТаХ й щ Ї Датчик є для Ковтрозер 712 К овнску кеморжо і ши зарязжання й ЕК су Ера ЕяВ У Кновка 429 Е корислувввикий Р пеердеке? ієве т Чнг

Нагрівальна Награвалвна Я 0 вотутеи ОНА катушка БАБИ ї Е і схема ІА і жнЕдекня Нагрізпльна Нагрівальна ветрЬрожкотупна БМКА ОО ме котушка ВОДО 0 Е : ! схема "КІВ Е! Блок БІВ живлення

Фіг. В Нагрівальна БНагріавапьна Еагріввльна котувка ОА котушка КОН катушка ВЛОЄС Ї і Е Е ! і , Ї | і о блок ЗІ Блок БОС Блок "БІС Е живлення живлення живлення

ФЕ.