PL229757B1

PL229757B1 - Elektroniczne urządzenie do wytwarzania aerozolu, moduł parownika oraz sposób wytwarzania aerozolu

Info

Publication number: PL229757B1
Application number: PL411136A
Authority: PL
Inventors: Marcin Kozłowski; Adrian Jakóbczyk; Paweł Zielazek; Michał Kozłowski
Original assignee: Esmoking Inst Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date: 2015-02-06
Filing date: 2015-02-06
Publication date: 2018-08-31
Also published as: KR101983250B1; KR20200051667A; BR112017016802B1; RU2019123313A3; CA2974068C; CA3075780A1; KR20170118712A; EP3253235B1; KR20190062596A; JP2018504930A; WO2016124695A1; RU2019123313A; UA120635C2; ZA201705055B; US11910830B2; RU2018129904A; UA122984C2; RU2697103C2; CA3075780C; JP2019047800A

Description

Opis wynalazku

Dziedzina

Przedmiotowy wynalazek dotyczy elektronicznego urządzenia do wytwarzania aerozolu, w szczególności elektronicznego papierosa, zawierającego moduł zasilania oraz moduł parownika z układem grzejnym. Urządzenie do wytwarzania aerozolu według wynalazku stosuje się do podawania do układu oddechowego człowieka substancji w postaci aerozolu, w szczególności nikotyny.

Stan techniki

Zjawisko palenia tytoniu znane jest na świecie od setek lat. Było ono niezwykle popularne niemal do końca XX wieku. Wraz z rozwojem medycyny, do opinii publicznej docierało coraz więcej badań na temat złego wpływu palenia wyrobów tytoniowych na zdrowie człowieka. Co roku, według Światowej Organizacji Zdrowia, na choroby wynikające z palenia tytoniu umiera około sześciu milionów ludzi na świecie. Jak powszechnie wiadomo „palenie szkodzi zdrowiu” i może być przyczyną nowotworów płuc i krtani, a także innych chorób układu oddechowego. Pomimo tego, liczba osób palących nie zmniejsza się i obecnie sięga około miliarda ludzi na całym świecie, a próba zerwania z nałogiem jest niezwykle trudna.

Podstawowym, źle wpływającym na zdrowie, składnikiem papierosa jest nikotyna. Podczas palenia pęcherzyki płucne wchłaniają nikotynę, która następnie przedostaje się do układu krążenia i wywołuje w organizmie palacza, poprzez wpływ na receptory centralnego układu nerwowego, stan upojenia i relaksu. Wraz z wdychanym dymem uwalniają się także substancje smoliste, które zawierają wiele składników rakotwórczych. Substancje smoliste uważa się za najbardziej szkodliwe dla zdrowia.

Dlatego też, aby przezwyciężyć powyższe negatywne skutki oraz aby zachować jednocześnie rytuał palenia (wciąganie, zasysanie), wynaleziono elektrycznego papierosa w aerozolu. Dzięki eliminacji procesu spalania, jest on zdrowszą alternatywą dla tradycyjnego papierosa. Ponadto dzięki podobieństwu w sposobie stosowania oraz podobieństwu w wyglądzie zewnętrznym do papierosa tradycyjnego może on ułatwić rzucanie palenia. Zamiast tytoniu w postaci stałej w elektronicznym papierosie stosuje się najczęściej płyn nikotynowy, np. na bazie glikolu i gliceryny. Płyn nikotynowy jest podgrzewany, w wyniku czego powstaje aerozol, który jest następnie wdychany przez palacza. Każdy elektroniczny papieros składa się z co najmniej trzech podstawowych elementów. Pierwszym elementem jest źródło zasilania, przechowujące energię w dowolnej postaci, najczęściej elektrycznej. Może to być przykładowo akumulator cylindryczny pozwalający na ponowne naładowanie i użytkowanie urządzenia. Drugim elementem jest płytka elektroniczna spełniająca funkcje sterujące urządzeniem. Trzecim elementem jest system grzewczy (inaczej parownik lub atomizer). System ten składa się ze zbiornika na przechowywanie płynu nikotynowego oraz układu grzewczego odpowiedzialnego za podgrzanie substancji do temperatury odparowania.

Znane jest przykładowo z dokumentu US2012204889 elektroniczne urządzenie do wytwarzania aerozolu w postaci papierosa elektronicznego z parownikiem, w którym układ grzewczy zawiera element grzejny w postaci drutu oporowego nawiniętego na element transportujący płyn w postaci knota.

Wadą tego znanego elektronicznego papierosa jest to, że czas jego produkcji jest wydłużony ze względu na trudności z montażem elementu grzejnego w postaci drutu oporowego. W konsekwencji wzrasta koszt jednostkowy produkcji tego typu papierosa. Dodatkowo grzałka z drutu oporowego ulega częstym awariom, ponieważ powstały na grzałce nagar z wypalonego płynu nikotynowego uniemożliwia oddanie ciepła przez grzałkę, co w konsekwencji powoduje obniżenie efektywności odparowywania, a w końcu jej przepalenie. Możliwe jest czyszczenie grzałki np. pod bieżącą wodą, jednak jest to proces bardzo niewygodny z punktu widzenia użytkownika elektronicznego papierosa. Jednakże największą wadą grzałek z drutu oporowego jest to, że są one wykonane z materiałów niebezpiecznych dla człowieka, a które reagują z płynem nikotynowym podczas jego podgrzewana i mogą dostawać się wraz z aerozolem do dróg oddechowych człowieka.

Powyższe problemy zostały częściowo rozwiązane w zgłoszeniu wzoru użytkowego CN203633510. W dokumencie tym ujawniono elektroniczne urządzenie do wytwarzania aerozolu w postaci papierosa elektronicznego z systemem grzejnym (parownikiem) zawierającym element grzejny w postaci rezystora metalizowanego, korzystnie ze stali nierdzewnej. Płyn nikotynowy jest dostarczany do powierzchni rezystora poprzez element wykorzystujący siły kapilarne, przy czym element ten przechodzi na wylot przez rezystor. Dodatkowo, powyżej rezystora metalicznego może znajdować się element

PL 229 757 B1 ceramiczny z wydrążonym otworem przelotowym, przez który przechodzi element transportujący płyn nikotynowy.

Jednakże wadą takiego rozwiązania pozostaje to, że element grzejny w postaci rezystora metalizowanego jest drogim podzespołem, zwiększającym koszt p rodukcji papierosa. Ponadto nie jest on dedykowany do zamiany energii elektrycznej na cieplną. Jego specyficzna budowa (heliksalna warstwa metalowa) utrudnia również poprowadzenie przez niego elementu transportującego płyn nikotynowy.

Znane jest również z dokumentu CN203841119 elektroniczne urządzenie do wytwarzania aerozolu w postaci papierosa elektronicznego z modułem parownika, zawierającym element grzejny w postaci płytki z rezystorem grzejnym MMH wykonanym w technologii grubowarstwowej na stali nierdzewnej oraz cylindryczny element transportujący płyn nikotynowy dzięki siłom kapilarnym. Taka konstrukcja również nie posiada wad papierosa elektronicznego z elementem grzejnym w postaci drutu oporowego, jednakże z powodu tego, iż element grzejny jest rezystorem grzejnym MMH, tego typu papieros elektroniczny jest drogi w produkcji. Wysoki koszt rezystora grzejnego MMH wynika z faktu, że do produkcji podłoży wykorzystywany jest metal, między innymi stal nierdzewna. Jest to materiał bardzo trudny w przetwarzaniu, a wykorzystywanie go w produkcji małych elementów, szczególnie o innym kształcie niż płytka, np. do elementów cylindrycznych, jest bardzo drogie, bądź też niemożliwe w przypadku małych średnic. Ponadto produkcja rezystora MMH jest dość skomplikowana, gdyż podłoże musi być odizolowane od warstwy rezystancyjnej, a zatem potrzebny jest dodatkowy proces produkcyjny, który będzie zwiększał koszt finalny układu grzewczego. Ponadto koszty produkcji rezystora MMH do zastosowań w papierosie elektronicznym wzrastają ze względu na potrzebę sprawdzania dokładności nałożenia warstwy izolującej. Występowanie niedokładności nałożenia warstwy izolującej może prowadzić do zwarcia, które finalnie może doprowadzić do zniszczenia układu sterującego, bądź zniszczeniu źródła zasilania w papierosie elektronicznym.

Znane jest również z dokumentu EP2493342 elektroniczne urządzenie do wytwarzania aerozolu, zawierające moduł zasilania oraz moduł parownika, przy czym moduł parownika zawiera układ grzejny z elementem grzejnym i elementem transportującym płyn, przy czym element grzejny składa się z podłoża nieprzewodzącego elektrycznie z nałożonym na niego co najmniej jednym obszarem warstwy rezystywnej. Jednakże problemem nadal pozostaje zapewnienie prostego i łatwego kontaktu pomiędzy elementem transportującym płyn a elementem grzejnym.

Istota wynalazku

Celem przedmiotowego wynalazku jest więc zapewnienie elektronicznego urządzenia do wytwarzania aerozolu w postaci papierosa elektronicznego, które nie posiadałoby wad związanych z wykorzystaniem drutu oporowego, a ponadto gwarantowałby większą efektywność procesu odparowywania oraz byłoby łatwiejsze i tańsze w produkcji niż inne alternatywne rozwiązania bez drutu oporowego. Ponadto celem przedmiotowego wynalazku jest zapewnienie łatwiejszego i prostszego sposobu utrzymania kontaktu pomiędzy elementem transportującym płyn a elementem grzejnym.

Istota wynalazku polega na tym, że elektroniczne urządzenie do wytwarzania aerozolu, zawierające moduł zasilania oraz moduł parownika, przy czym moduł parownika zawiera układ grzejny z elementem grzejnym i elementem transportującym płyn, przy czym element grzejny składa się z podłoża nieprzewodzącego elektrycznie z nałożonym na niego co najmniej jednym obszarem warstwy rezystywnej, charakteryzuje się tym, że element transportujący płyn jest przewleczony przez element grzejny.

Korzystnie w urządzeniu podłoże elementu grzejnego jest wykonane z ceramiki.

Korzystnie w urządzeniu podłoże elementu grzejnego ma kształt cylindryczny.

Korzystnie w urządzeniu podłoże elementu grzejnego ma kształt płytki.

Korzystnie w urządzeniu podłoże elementu grzejnego ma kształt graniastosłupa.

Korzystnie w urządzeniu element transportujący płyn styka się jedynie z podłożem.

Istota wynalazku polega również, na tym, że moduł parownika zawierający układ grzejny z elementem grzejnym i elementem transportującym płyn, charakteryzuje się tym, przy czym element grzejny składa się podłoża dielektrycznego z nałożonym na nie co najmniej jednym obszarem warstwy rezystywnej, charakteryzuje się tym, że element transportujący płyn jest przewleczony przez element grzejny.

Istota wynalazku polega również na tym, że sposób wytwarzania aerozolu, obejmujący podawanie płynu elementem transportującym płyn do elementu grzejnego w elektronicznym urządzeniu do wytwarzania aerozolu, przy czym element grzejny, składający się z podłoża nieprzewodzącego elek4

PL 229 757 B1 trycznie z nałożonym na niego co najmniej jednym obszarem warstwy rezystywnej, rozgrzewa się do odpowiedniej temperatury, tak aby doprowadzony do niego płyn przechodził w stan lotny w kontakcie z jego powierzchnią, charakteryzuje się tym, że płyn jest doprowadzany przez element transportujący płyn jest przewleczony przez element grzejny.

Zaletą konstrukcji elementu grzejnego papierosa elektronicznego według wynalazku, jest przede wszystkim ułatwiona konserwacja (czyszczenie) elementu grzejnego i jego wymiana, dzięki łatwemu demontażowi elementu transportującego płyn nikotynowy z elementu grzejnego.

Ponadto papieros elektroniczny według wynalazku jest łatwiejszy i tańszy w produkcji, gdyż dzięki zastosowaniu elementu grzejnego wykonanego w technologii grubowarstwowej na podłożu ceramicznym eliminuje się trudne do wykonania połączenia elektryczne niezbędne do zasilania elementu grzejnego. Montaż elementu grzejnego jest również ułatwiony ze względu na fakt, iż ma on jednolitą konstrukcję. Koszt papierosa elektronicznego według wynalazku jest niższy, ze względu na fakt, że małe elementy ceramiczne, stanowiące podłoże elementu grzejnego, są wytwarzane za pomocą procesów odlewniczych a nie obróbczych jak w przypadku stali nierdzewnej (bądź innych metali).

Dodatkowo element grzejny wykonany z materiału ceramicznego, nie zawiera szkodliwych związków, które mogłyby dostać się do dróg oddechowych człowieka podczas zamiany płynu nikotynowego w aerozol, tak jak dzieje się to w przypadku grzałki wykonanej z drutu oporowego lub elementów grzejnych na podłożach przewodzących.

Ponadto element grzejny wykonany w technologii grubowarstwowej jest odporny na powstanie szkodliwego nagaru, co znacznie wydłuża czas jego bezawaryjnej pracy w stosunku do tradycyjnej grzałki wykonanej z drutu oporowego.

Skrócony opis figur rysunku

Papieros elektroniczny według wynalazku został przedstawiony w przykładzie realizacji w odniesieniu do figur rysunku, na których:

Fig. 1 przedstawia schemat ideowy modułu zasilania papierosa elektronicznego według wynalazku;

Fig. 2 przedstawia schemat ideowy modułu parownika papierosa elektronicznego według wynalazku;

Fig. 3 przedstawia widok z góry elementu grzejnego z elementem transportującym płyn według pierwszego przykładu realizacji z płytkowym podłożem nieprzewodzącym elektrycznie;

Fig. 4 przedstawia widok perspektywiczny elementu grzejnego z elementem transportującym płyn według pierwszego przykładu realizacji;

Fig. 5 przedstawia widok perspektywiczny elementu grzejnego z elementem transportującym płyn według innego przykładu realizacji;

Fig. 6 przedstawia widok w przekroju wzdłużnym papierosa elektronicznego według pierwszego przykładu realizacji z płytkowym elementem grzejnym;

Fig. 7 przedstawia pierwszą odmianę cylindrycznego elementu grzejnego z elementem transportującym płyn według drugiego przykładu realizacji;

Fig. 8 przedstawia inną odmianę cylindrycznego elementu grzejnego z elementem transportującym płyn według drugiego przykładu realizacji;

Fig. 9 przedstawia papieros elektroniczny w stanie rozłożonym według drugiego przykładu realizacji z cylindrycznym elementem grzejnym.

Szczegółowy opis przykładu realizacji

Papieros elektroniczny według wynalazku ma budowę modułową. Dwa podstawowe moduły papierosa elektronicznego to: moduł zasilania 1 oraz moduł parownika 2.

Jak przedstawiono na fig. 1, moduł zasilania 1 zawiera ogniwo elektryczne 3, płytkę drukowaną 4 z obwodem elektrycznym, element sterujący 5 pracą elektronicznego papierosa, gniazdo ładowania 6 ogniwa elektrycznego oraz wyświetlacz informacyjny 7. Moduł zasilania 1 umieszczony jest w obudowie 8 (jak pokazano dalej na fig. 6) mającej na celu ochronę mechaniczną modułu zasilania 1 oraz zapewnia odpowiednie walory wizualne i estetyczne.

Uruchomienie elektronicznego papierosa według wynalazku następuje, gdy osoba paląca załączy element sterujący 5, który umieszczony jest na obudowie 8 modułu zasilania 1. Powoduje to uaktywnienie układu sterującego znajdującego się na płytce drukowanej 4 z obwodem elektrycznym. Zadaniem układu sterującego jest dostarczenie napięcia elektrycznego, którego źródłem jest ogniwo elektryczne 3, do elementu grzejnego 11 umieszczonego w module parownika 2.

PL 229 757 B1

Jak przedstawiono na fig. 2, moduł parownika 2 zawiera ustnik 9, zbiornik na płyn nikotynowy 10, element grzejny 11, element transportujący płyn nikotynowy 12 oraz wloty powietrza 13 umieszczone w zewnętrznych ściankach obudowy parownika 14, przy czym wyżej wymienione elementy parownika połączone są w sposób szeregowy tak, aby utworzyć tor powietrza. Moduł parownika 2 umieszczony jest w obudowie 14, której funkcją jest ochrona mechaniczna modułu parownika 2, zapewnienie szczelności całego układu i uniemożliwienie wydostawania się do otoczenia płynu nikotynowego. Obudowa parownika 14 może być wykonana z materiału przezroczystego lub posiadać okienko 15 z takiego materiału w celu wizualizacji poziomu płynu nikotynowego w zbiorniku 10. Ponadto obudowa 14 parownika zapewnia odpowiednie walory wizualne i estetyczne całego modułu.

Moduł parownika 2 jest modułem, do którego nalewany jest płyn nikotynowy. Znajdujący się w module parownika 2 element grzejny 11 powoduje podgrzanie i zamienienie płynu nikotynowego w aerozol, którym następnie inhaluje się użytkownik elektronicznego papierosa. Zgodnie z wynalazkiem, płyn nikotynowy dostarczany jest bezpośrednio na element grzejny 11 za pomocą elementu transportującego płyn nikotynowy 12. Element transportujący płyn 12 ma z jeden strony kontakt ze zbiornikiem na płyn nikotynowy 10. Zbiornik na płyn nikotynowy 10 może być wykonany jako element do jednorazowego użycia lub jako napełnialny do wielokrotnego użytku.

Na figurach 3-5 oraz 7-8 przedstawione zostały przykłady realizacji elementu grzejnego 11 według wynalazku. Ogólnie element grzejny 11 składa się z podłoża 11a, mającego postać płytki lub elementu cylindrycznego z materiału, który nie przewodzi elektrycznie oraz z naniesionej warstwy rezystywnej 11 b, pełniącej rolę grzałki. Specjalista z dziedziny będzie wiedział iż podłoże z materiału nieprzewodzącego elektrycznie może mieć dowolny kształt, inny niż płytka lub element cylindryczny, np. kształt graniastosłupa. Warstwa rezystywna 11b naniesiona jest na podłoże 11a techniką grubowarstwową. Płyn nikotynowy jest dostarczany na powierzchnię elementu grzejnego 11 za pomocą elementu transportującego płyn nikotynowy 12, który w korzystnym przypadku może stykać się jedynie z podłożem 11a. Zadaniem grzałki jest zamiana dostarczonej energii elektrycznej w energie cieplną. Przemiana energii elektrycznej w cieplną jest możliwa poprzez przepływ prądu elektrycznego przez warstwę rezystancyjną 11b nałożoną na podłoże 11a, korzystnie ceramiczne, metodą grubowarstwową. W skutek przepływu prądu elektrycznego przez warstwę rezystywną 11b, ceramiczne podłoże 11a nagrzewa się do wysokiej temperatury. Kontakt płynu nikotynowego z nagrzaną powierzchnią podłoża 11a skutkuje zamianą płynu nikotynowego w aerozol,

Aerozol w stanie lotnym, powstały na skutek odparowywania płynu nikotynowego znajduje się w obszarze „toru powietrza”, który łączy umieszczony w górnej części elektronicznego papierosa ustnik 9 z umieszczonymi w jego dolnej części wlotami powietrza 13. W momencie gdy osoba paląca wykonuje czynność zaciągania powietrza przez ustnik 9, to do jej płuc przedostaje się aerozol powstały z odparowania płynu nikotynowego.

Wyświetlacz informacyjny 7 umieszczony w module zasilania 1 jest sterowany za pomocą układów elektronicznych umieszczonych na płytce drukowanej 4 i może wyświetlać informację o aktualnym stanie poziomu napięcia ogniwa elektrycznego 3, ilości wykonanych zaciągnięć w danym dniu itp.

Dodatkową funkcją układów elektronicznych umieszczonych na płytce drukowanej 4 w module zasilania 1 jest ograniczenie czasu jednorazowego działania elementu grzejnego 11, wykrywanie zwarcia elektrycznego na stykach zewnętrznych modułu zasilania 1, kontrolę ładowania ogniwa elektrycznego 3 z zewnętrznego źródła napięcia oraz formowanie kształtu oraz amplitudy napięcia podawanego na element grzejny 11, w zależności od poziomu napięcia ogniwa elektrycznego 3 tak, aby otrzymać optymalne i jednakowe doznania podczas korzystania z elektronicznego papierosa.

Na fig. 3 przedstawiony został pierwszy przykład realizacji elementu grzejnego 11 według wynalazku. Element grzejny 11 ma postać płytki składającej się z podłoża 11a nieprzewodzącego elektrycznie z naniesioną warstwą rezystywną 11b w technologii grubowarstwowej, przez którą przewleczony jest element transportujący płyn nikotynowy. Podłoże 11a jest wykonane z materiału nieprzewodzącego elektrycznie, np. ceramiki. Zaletą tego typu materiałów jest to, że do wytwarzania z nich małych elementów stosuje się procesy odlewnicze a nie procesy obróbki, tak jak np. w przypadku stali nierdzewnej.

Warstwa rezystywna 11b jest wykonana z materiału przewodzącego elektrycznie, o właściwościach rezystancyjnych, co powoduje przemianę energii elektrycznej w ciepło podczas przepływu prądu elektrycznego przez ten element. Warstwa rezystywna może być ciągła lub tworzyć różne wzory, od prostych linii (o rożnych szerokościach) po bardziej skomplikowane kombinacje (patrz fig. 3). Wartość rezystancji warstwy rezystywnej zależy od użytego do jej wykonania materiału. Warstwa rezy6

PL 229 757 Β1 stywna może być nakładana zarówno na wewnętrznej jak i zewnętrznej stronie podłoża. Ponadto na jednym podłożu 11a może być umieszczonych kilka oddzielnych powierzchni warstwy rezystywnej b, które będą tworzyć odrębne grzałki.

Jak wspomniano wcześniej, w module parownika 1 wykorzystuje się zjawisko kapilarne, które powoduje, że płyn nikotynowy jest przenoszony przez element transportujący płyn 12 bezpośrednio na rozgrzaną powierzchnię elementu grzejnego 11, powodując tym samym wytworzenie aerozolu. Końcówki elementu transportującego płyn 12 znajdują się w zbiorniku 10, gdzie mają bezpośredni kontakt z płynem nikotynowym.

Element transportujący płyn 12, dzięki zjawisku kapilarnemu nasiąka na całej długości i tym samym przenosi płyn nikotynowy na powierzchnię elementu grzejnego 11, który oddzielony jest od zbiornika 10, korzystnie za pomocą uszczelek. Stosowanie elementu transportującego płyn nikotynowy 12, przy jednoczesnym odseparowaniu elementu grzejnego 11 od płynu znajdującego się w zbiorniku 10 pozwala na dostarczanie odpowiedniej ilości płynu w danej chwili. Ilość płynu jest tym większą im większa jest powierzchnia styku elementu transportującego 12 płyn nikotynowy z powierzchnią elementu grzejnego 11. Odparowywanie płynu nikotynowego może odbywać się na powierzchni podłoża 11 a, bądź też na powierzchni warstwy rezystywnej 11 b, przy czym korzystniejszy jest kontakt płynu z warstwą podłoża ze względu na zachodzące tam reakcje chemiczne.

Elementem transportującym płyn nikotynowy 12 w elektronicznym papierosie może być sznurek ceramiczny, mesh, wata, lub inny element dobrze transportujący ciecze. Element transportujący płyn może być nawinięty na element grzejny 11 (patrz fig. 8) lub przechodzić przez niego (patrz fig. 3, 4, 5, oraz 7). Jak pokazano na fig. 4, 5, 7 ilość przejść przez element grzejny 11 może wynosić 1, 2 lub więcej. Przykładowy wygląd sznurka ceramicznego można znaleźć np. tutaj: http://www.hangsenshop.eu/pl/51-sznurek-na-knoty-ekowool-silica. Na fig. 4, 5 oraz 7, 8 warstwa rezystywna 11 b nie została pokazana ze względu na przejrzystość rysunku, niemniej specjalista z dziedziny będzie wiedział, iż może ona przybierać różne kształty oraz być umieszczona na wewnętrznej lub zewnętrznej warstwie podłoża.

Na fig. 6 przedstawiony został widok w przekroju wzdłużnym elektronicznego papierosa z elementem grzejnym 11 wykonanym w postaci warstwy rezystywnej 11 b nałożonej na podłoże 11 a ceramiczne według pierwszego przykładu realizacji, tj. z elementem grzejnym 11 w postaci płytki. Do najważniejszych zalet tego rozwiązania konstrukcyjnego zaliczyć można wyeliminowanie z konstrukcji parownika przewodów elektrycznych służących do podłączenia elementu grzejnego 11 z źródłem zasilania 3. Podłączenie elementu grzejnego 11 do źródła zasilania 3 jest zrealizowanie przez nałożenie na podłoże ceramiczne 11a warstwy rezystywnej 11 b, która posiada wyprowadzenia w postaci nałożonych na podłoże 11 a punktów zasilających 11 c, do których podłączane jest zasilanie elektryczne. Punkty zasilające 11 c są nieruchome, co zapewnia ich trwałość poprzez maksymalne zmniejszenie ryzyka uszkodzenia przy montażu i demontażu elementu grzejnego 11, w stosunku do rozwiązania, w którym stosowane są wyprowadzenia w postaci przewodów elektrycznych.

Tak skonstruowany element grzejny 11 o odpowiednim kształcie umieszczony jest w gnieździe 16, które zapewnia połączenie elektryczne pomiędzy umieszczonym w module parownika 2 elementem grzejnym 11, a źródłem zasilania 3. Połączenie zapewnia łatwy i szybki montaż elementu grzejnego 11 w elektronicznym papierosie (jest to rodzaj tzw. „szybkozłączki”), co ma istotny wpływ na zmniejszenie kosztów produkcji. Redukcja kosztów produkcji wynika z krótkiego czasu montażu oraz mniejszej ilości elementów w samym module parownika 2. Ze względu na fakt, że punkty zasilające 11c są nieruchome, nie ma konieczności stosowania dodatkowych elementów w postaci odpornych na wysokie temperatury osłon przewodów lub uszczelek, które mają zapewnić izolację galwaniczną pomiędzy plusem, a minusem zasilania elementu grzejnego 11. Sam kształt podłoża 11 a zapewnia taką separację zasilania.

Zaletą elementu grzejnego 11 według pierwszego przykładu realizacji wynalazku jest maksymalne ułatwienie użytkownikowi elektronicznego papierosa przeprowadzenia takich czynności jak czyszczenie, konserwacja oraz wymiana elementu transportującego płyn nikotynowy. Element transportujący płyn nikotynowy 12 jest elementem wymiennym, przy czym czynność ta jest bardzo prosta do wykonania, i sprowadza się do wyciągnięcia elementu grzejnego 11 i nałożenia na niego nowego elementu transportującego płyn 12, ewentualne przełożenie go przez otwory umieszczone w podłożu 11 a elementu grzejnego 11.

Na fig. 9 przedstawiony został widok w rozłożeniu papierosa elektronicznego według drugiego przykładu realizacji. W tej odmianie, element grzejny ma postać elementu cylindrycznego, przy czym

PL 229 757 B1 warstwa rezystywna 11 b jest nałożona na zewnętrznej lub wewnętrznej stronie tulejki 11a lub też po obu stronach jednocześnie. Podobnie jak w pierwszym przykładzie realizacji w module parownika wykorzystuje się zjawisko kapilarne, które powoduje, że płyn nikotynowy jest przenoszony przez element transportujący bezpośrednio na rozgrzaną zewnętrzną powierzchnię grzałki cylindrycznej powodując tym samym wytworzenie aerozolu.

Końcówki elementu transportującego płyn 12 znajdują się w odseparowanym zbiorniku na płyn nikotynowy 10, gdzie mają bezpośredni kontakt z płynem nikotynowym. Część elementu transportującego płyn nikotynowy 12 znajduje się poza zbiornikiem 10 w bezpośrednim kontakcie z zewnętrzną powierzchnią elementu grzejnego 11. Końcówki elementu transportującego płyn 12 dzięki zjawisku kapilarnemu przenoszą płyn nikotynowy do głównej części elementu transportującego płyn nikotynowy 12 i tym samym płyn nikotynowy wchodzi w kontakt z powierzchnią elementu grzejnego 11. Po rozgrzaniu elementu grzejnego 11 dochodzi do wytworzenia aerozolu.

Dzięki zastosowaniu cylindrycznego elementu grzejnego 11 oraz elementu transportującego płyn 12 o przekroju kołowym, powierzchnia styku tych elementów zostaje znacznie zwiększona. W rezultacie większa powierzchnia kontaktu będzie dawać w rezultacie większą ilość aerozolu ze względu na większą ilość doprowadzonego płynu do powierzchni grzewczej.

Ponadto, tak jak w pierwszym przykładzie realizacji, tak skonstruowany element grzejny 11 o odpowiednim kształcie może być umieszczony w gnieździe (nie pokazano), które zapewnia połączenie elektryczne pomiędzy umieszczonym w module parownika 2 elementem grzejnym 11, a źródłem zasilania 3. Jest to rodzaj „szybkozłączki”. Takie połączenie zapewnia łatwy i szybki montaż elementu grzejnego 11 w elektronicznym papierosie, co ma istotny wpływ na zmniejszenie kosztów produkcji. Redukcja kosztów produkcji wynika z krótkiego czasu montażu oraz mniejszej ilości elementów w samym module parownika 2. Ze względu na fakt, że punkty zasilające 11 c są nieruchome, nie ma konieczności stosowania dodatkowych elementów w postaci odpornych na wysokie temperatury osłon przewodów lub uszczelek, które mają zapewnić izolację galwaniczną pomiędzy plusem, a minusem zasilania elementu grzejnego 11. Sam kształt podłoża 11 a zapewnia taką separację zasilania.

Konstrukcja papierosa elektronicznego według drugiego przykładu realizacji pozwala również w niektórych przypadkach na łatwą wymianę oraz konserwację elementu grzejnego 11. Gdy zbiornik 10 na płyn jest wyjmowalny, w razie potrzeby można zdjąć zbiornik 10 z umocowanym w nim elementem transportującym płyn 12 i przeczyścić element grzejny 11. Zbiornik 10 wraz z elementem transportującym płyn 12 docelowo są elementami wymienianymi po wypaleniu całego płynu nikotynowego. Pozwala to na zachowanie najwyższej czystości urządzenia, co bezpośrednio przekłada się na eliminację dodatkowych zagrożeń na zdrowie człowieka.

W innej postaci, wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania aerozolu w urządzeniu elektronicznym. W sposobie według wynalazku, dzięki zastosowaniu specyficznego elementu grzejnego, odparowanie płynu zachodzi na powierzchni (ogrzewanie powierzchniowe), co zwiększa efektywność wytwarzania aerozolu. Sposób ten obejmuje podawanie płynu elementem transportującym płyn 12 do elementu grzejnego 11, przy czym element grzejny 11 składający się z podłoża 11a nieprzewodzącego elektrycznie z nałożonym na niego co najmniej jednym obszarem warstwy rezystywnej (11b) rozgrzewa się do odpowiedniej temperatury, tak aby doprowadzony do niego płyn przechodził w stan lotny w kontakcie z jego powierzchnią. Specjalista z dziedziny będzie wiedział, iż wartość odpowiedniej temperatury elementu grzejnego niezbędnego do wytworzenia aerozolu z płynu zawierającego nikotynę zależy od kilku czynników, m.in. od powierzchni kontaktu płynu z elementem grzejnym, szybkości podawania płynu, oraz materiałów z jakich wykonane są komponenty elementu grzejnego. W zależności od rodzaju płynu, specjalista z dziedziny będzie wiedział, jak zmodyfikować parametry elementu grzejnego oraz jego zasilania, tak aby uzyskać odpowiednią temperaturę do umożliwienia przejścia danego płynu do postaci aerozolu.

Niniejszy wynalazek nie jest ograniczony jedynie do elektronicznego urządzenia wytwarzającego aerozol z płynu zawierającego nikotynę. Specjalista z dziedziny będzie wiedział, że w zakres wynalazku wchodzą również inne elektroniczne urządzenia do wytwarzania aerozolu z płynu o dowolnym składzie chemicznym, kompatybilnym z materiałami zastosowanymi do elementu transportującego płyn 12 oraz w szczególności z materiałami zastosowanymi do elementu grzejnego 11.

Claims

Elektroniczne urządzenie do wytwarzania aerozolu, zawierające moduł zasilania oraz moduł parownika, przy czym moduł parownika zawiera układ grzejny z elementem grzejnym i elementem transportującym płyn, przy czym element grzejny (11) składa się podłoża (11a) dielektrycznego z nałożonym na nie co najmniej jednym obszarem warstwy rezystywnej (11b), znamienne tym, że element transportujący płyn (12) jest przewleczony przez element grzejny (11).

Elektroniczne urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że podłoże (11a) jest wykonane z ceramiki.

Elektroniczne urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że podłoże (11a) ma zasadniczo kształt cylindryczny.

Elektroniczne urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że podłoże (11a) ma zasadniczo kształt płytki.

Elektroniczne urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że podłoże (11a) ma zasadniczo kształt graniastosłupa.

Elektroniczne urządzenie według któregokolwiek z poprzednich zastrz., znamienne tym, że element transportujący płyn (12) styka się jedynie z podłożem (11a).

Moduł parownika zawierający układ grzejny z elementem grzejnym i elementem transportującym płyn, przy czym element grzejny (11) składa się podłoża (11a) dielektrycznego z nałożonym na nie co najmniej jednym obszarem warstwy rezystywnej (11b), znamienny tym, że element transportujący płyn (12) jest przewleczony przez element grzejny (11).

Moduł parownika według zastrz. 7, znamienny tym, że podłoże (11a) jest wykonane z ceramiki.

Moduł parownika według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że podłoże (11a) ma zasadniczo kształt cylindryczny.

Moduł parownika według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że podłoże (11a) ma zasadniczo kształt płytki.

Moduł parownika według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że podłoże (11a) ma zasadniczo kształt graniastosłupa.

Moduł parownika według któregokolwiek z zastrz. od 9 do 15, znamienny tym, że element transportujący płyn (12) styka się jedynie z podłożem (11a).

Sposób wytwarzania aerozolu, obejmujący podawanie płynu elementem transportującym płyn do elementu grzejnego w elektronicznym urządzeniu do wytwarzania aerozolu, przy czym płyn podgrzewa się za pomocą elementu grzejnego (11), składającego się z podłoża (11a) dielektrycznego z nałożonym na nie co najmniej jednym obszarem warstwy rezystywnej (11 b), do odpowiedniej temperatury, tak aby doprowadzony do elementu grzejnego (11) płyn przechodził w stan lotny w kontakcie z jego powierzchnią, znamienny tym, że płyn jest doprowadzany przez element transportujący płyn (12) przewleczony przez element grzejny (11).