RU115629U1

RU115629U1 - ELECTRONIC CIGARETTE

Info

Publication number: RU115629U1
Application number: RU2011140974/12U
Authority: RU
Inventors: Сергей Павлович Кузьмин
Original assignee: Сергей Павлович Кузьмин
Priority date: 2011-10-10
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2012-05-10

Abstract

Электронная сигарета, содержащая блок питания трубчатой формы со светодиодом на одном торце, внутри которого размещены микроконтроллер, связанный с сенсором тяги и элемент питания, контактные выводы которого расположены на другом торце блока питания, и картридж с пропитанным ароматизированным раствором материалом, в котором расположен разъемно соединенный с элементом питания электронагревательный элемент, в котором размещена спираль с расположенным внутри нее фитилем из волокнистого термостойкого материала, отличающаяся тем, что электронагревательный элемент выполнен в виде чаши из термостойкого материала, помещенной в корзину из металлической сетки с пористой поверхностью, над открытой стороной которой расположен металлический выступ в виде моста, также покрытый металлической сеткой с пористой поверхностью. An electronic cigarette containing a tubular power supply with an LED at one end, inside which there is a microcontroller connected to a traction sensor and a battery, the contact leads of which are located at the other end of the power supply, and a cartridge with a material soaked in a flavored solution, in which a detachably connected with a battery, an electric heating element, in which a spiral is located with a wick of a fibrous heat-resistant material located inside it, characterized in that the electric heating element is made in the form of a bowl of heat-resistant material, placed in a basket made of a metal mesh with a porous surface, above the open side of which there is a metal a bridge-like projection also covered with a metal mesh with a porous surface.

Description

Полезная модель относится к средствам удовлетворения жизненных потребностей человека, а именно к бездымным имитаторам сигарет.The utility model relates to means of satisfying a person’s vital needs, namely to smokeless cigarette simulators.

Известна электронная сигарета по патенту РФ на полезную модель №94815 (МПК: A24F 47/00, A24D 1/00, заявлено 18.03.2010 г., опубликовано 10.06.2010 г.), которая содержит аккумуляторный блок, включающий трубчатую оболочку со светодиодом на одном торце, и разъемно соединенный с аккумуляторным блоком распылитель. Распылитель содержит заключенные в одну оболочку картридж с материалом, пропитанным ароматизированным раствором, и электронагревательный элемент, частично размещенный в пропитанном материале. В аккумуляторном блоке расположены аккумулятор и электронный микроконтроллер. В торце картриджа выполнено отверстие для пропуска потока воздуха. Соединительный элемент между аккумуляторным блоком и распылителем обеспечивает пропуск воздушного потока и возможность электрического контакта между аккумулятором и электронагревательным элементом.Known electronic cigarette according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 94815 (IPC: A24F 47/00, A24D 1/00, stated March 18, 2010, published June 10, 2010), which contains a battery pack including a tubular shell with an LED on one end, and a spray gun detachably connected to the battery pack. The sprayer contains a cartridge enclosed in a single shell with material impregnated with a flavored solution, and an electric heating element partially placed in the impregnated material. The battery pack and the electronic microcontroller are located in the battery pack. At the end of the cartridge a hole is made for passing the air flow. The connecting element between the battery pack and the atomizer provides air flow passage and the possibility of electrical contact between the battery and the electric heating element.

Недостатком указанного устройства является низкая производительность паров ароматизированного раствора, обусловленная малой площадью контакта электронагревательного элемента с материалом, пропитанным ароматизированным раствором. Указанное размещение электронагревательного элемента в картридже приводит к быстрому пересыханию пропитанного материала в зоне контакта с электронагревательным элементом в то время, как вне зоны контакта жидкость в картридже еще сохраняется. Это сокращает количество затяжек, которые может сделать пользователь, и вызывает необходимость новой заправки картриджа, что увеличивает расход ароматизированного раствора. Неравномерная теплоотдача на разных участках электронагревательного элемента (в зоне контакта с пропитанным материалом и вне этой зоны) приводит к сокращению срока его службы и увеличению расхода заряда аккумулятора. Кроме того, при непосредственном контакте электронагревательного элемента с пропитанным материалом возможно подгорание материала, появление горелого привкуса у пользователя, что снижает качественные показатели электронной сигареты.The disadvantage of this device is the low vapor productivity of the flavored solution, due to the small contact area of the electric heating element with the material impregnated with the flavored solution. The indicated placement of the electric heating element in the cartridge leads to a quick drying of the impregnated material in the contact zone with the electric heating element, while the liquid in the cartridge is still stored outside the contact zone. This reduces the number of puffs that the user can make and makes it necessary to refill the cartridge, which increases the consumption of flavored solution. Uneven heat transfer in different areas of the electric heating element (in the contact zone with the impregnated material and outside this zone) leads to a reduction in its service life and an increase in battery charge. In addition, with direct contact of the electric heating element with the impregnated material, it is possible to burn the material, the appearance of a burnt taste in the user, which reduces the quality of the electronic cigarette.

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является электронная сигарета по заявке на выдачу патента РФ на полезную модель №2011133895 (МПК: A24F 47/00, A24D 1/00, заявлено 12.08.2011 г., решение о выдаче патента от 06.09.2011 г.), Электронная сигарета содержит аккумуляторный блок (блок питания) трубчатой формы со светодиодом на одном торце и картридж с пропитанным ароматизированным раствором материалом. Внутри аккумуляторного блока размещены микроконтроллер (микропрорцессор), связанный с сенсором тяги, и элемент питания аккумулятор, контактные выводы которого расположены на другом торце аккумуляторного блока. В картридже расположен разъемно соединенный с аккумулятором электронагревательный элемент цилиндрической формы из термостойкого материала, в котором перпендикулярно оси цилиндра размещена проволочная спираль с расположенным внутри нее фитилем из волокнистого термостойкого материала, трубка электронагревательного элемента обернута пористым термостойким материалом, образующим прослойку между нею и пропитанным ароматизированным раствором материалом, а концы фитиля расположены между смежными поверхностями трубки и прослойки, причем пропитанный материал заполняет картридж по всей высоте трубки.Closest to the proposed technical solution is an electronic cigarette according to the application for the grant of a patent of the Russian Federation for utility model No. 20111133895 (IPC: A24F 47/00, A24D 1/00, filed August 12, 2011, the decision to grant a patent dated September 6, 2011 ), The electronic cigarette contains a tubular-shaped battery pack (power supply) with an LED on one end and a cartridge with material impregnated with a flavored solution. Inside the battery pack there is a microcontroller (microprocessor) connected to the traction sensor and a battery battery, the contact terminals of which are located on the other end of the battery pack. In the cartridge, a cylindrically shaped electric heating element made of heat-resistant material is detachably connected to the battery, in which a wire spiral is placed perpendicular to the cylinder axis, with a wick of fibrous heat-resistant material located inside it, the tube of the electric heating element is wrapped in a porous heat-resistant material, forming a layer between it and the material saturated with the aromatized solution , and the ends of the wick are located between adjacent surfaces of the tube and layer, When soaked material fills the cartridge along the entire height of the tube.

Недостатком указанного устройства является низкая производительность паров ароматизированного раствора, обусловленная малой площадью контакта ароматизированного раствора с поверхностями электронагревательного элемента вследствие малого количества жидкости, попадающей на поверхность трубки электронагревательного элемента через пористый материал прослойки. Кроме того, используется не вся площадь поверхности спирали, а только ее внутренняя поверхность, контактирующая с фитилем.The disadvantage of this device is the low vapor productivity of the flavored solution, due to the small contact area of the flavored solution with the surfaces of the electric heating element due to the small amount of liquid falling on the surface of the tube of the electric heating element through the porous interlayer material. In addition, not the entire surface area of the spiral is used, but only its inner surface in contact with the wick.

Задачей заявляемой полезной модели является разработка такого конструктивного решения электронной сигареты, которое увеличило бы площадь контакта ароматизированного раствора со спиралью и поверхностями электронагревательного элемента.The objective of the claimed utility model is the development of such a constructive solution of an electronic cigarette that would increase the contact area of the flavored solution with the spiral and the surfaces of the electric heating element.

Поставленная задача решается тем, что в электронной сигарете, содержащей блок питания трубчатой формы со светодиодом на одном торце, внутри которого размещены микроконтроллер, связанный с сенсором тяги, и элемент питания, контактные выводы которого расположены на другом торце блока питания, и картридж с пропитанным ароматизированным раствором материалом, в котором расположен разъемно соединенный с элементом питания электронагревательный элемент, в котором размещена спираль с расположенным внутри нее фитилем из волокнистого термостойкого материала, электронагревательный элемент выполнен в виде чаши из термостойкого материала, помещенной в корзину из металлической сетки с пористой поверхностью, над открытой стороной которой расположен металлический выступ в виде моста, также покрытый металлической сеткой с пористой поверхностью.The problem is solved in that in an electronic cigarette containing a tubular-shaped power supply with an LED on one end, inside of which there is a microcontroller connected to the traction sensor, and a battery whose contact leads are located on the other end of the power supply, and an aromatic impregnated cartridge a solution with a material in which an electric heating element is detachably connected to a power element, in which a spiral with a wick of fibrous heat one material, an electric heating element is a bowl of heat-resistant material, placed in a basket of metal mesh with a porous surface, on the open side of which is a metal protrusion in the form of a bridge, and a metal grid coated with a porous surface.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, на которых схематически показано: на фиг.1 - электронная сигарета, общий вид; на фиг.2 - место А на фиг.1.The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings, which schematically shows: in Fig.1 - electronic cigarette, General view; figure 2 - a place in figure 1.

Электронная сигарета состоит из блока питания 1 и разъемно соединенного с ним картриджа 2 цилиндрической формы, внутри которого размещены волокнистый или пористый материал 3, пропитанный ароматизированным раствором, и электронагревательный элемент 4. Блок питания 1 содержит оболочку 5 трубчатой формы, внутри которой находятся элемент питания 6 и микроконтроллер 7, связанный с сенсором тяги. Блок питания 1 может быть снабжен выключателем в виде кнопки (не показан) для ручного отключения питания, а микроконтроллер 7 может быть связан с таймером (не показан). В картридже 2 может быть установлен датчик жидкости (не показан), а в блоке питания 1 - жидкокристаллический экран (не показан), показывающий уровень зарядки аккумулятора и уровень жидкости. В качестве элемента питания 6 могут использоваться аккумулятор, или батарея аккумуляторов, или неперезаряжаемая батарея. Аккумулятор или батарея могут быть бескорпусными или съемными. На одном торце оболочки 5 расположен светодиод 8, имитирующий тлеющий пепел на конце горящей сигареты и электрически связанный с элементом питания 6 и микропроцессором 7. На другом торце оболочки 5 расположен разъем 9, на котором закреплены контактные выводы элемента питания 6. Электронагревательный элемент 4 выполнен в виде чаши 10 из термостойкого материала, в которой размещена спираль 11, концы которой пропущены через дно чаши 10 и соединены с контактными выводами разъема 12 электронагревательного элемента 4, ответными контактным выводам разъема 9 элемента питания 6. Разъемы 9 и 12 выполнены с возможностью пропуска воздушных потоков. Внутри спирали 11 размещен фитиль 13 из термостойкого волокнистого материала. Чаша 10 помещена в корзину 14 из металлической сетки с пористой поверхностью. Над открытой стороной чаши 10 расположен металлический выступ в виде моста 15, также покрытый металлической сеткой с пористой поверхностью. Между корзиной 14 из металлической сетки и корпусом картриджа 2 находится изоляционный слой 16, выполняющий функцию тепло - и электроизоляции. Со стороны свободного торца в картридже 2 установлено кольцо 17, плотно прилегающее к внутренней цилиндрической поверхности картриджа 2 для предотвращения выливания ароматизированного раствора. Торец картриджа 2 закрыт заглушкой 18 с центральным отверстием 19 для пропуска воздушных потоков. В качестве заглушки может быть использован мундштук (не показан).An electronic cigarette consists of a power supply unit 1 and a cylindrically shaped cartridge 2 detachably connected to it, inside of which fibrous or porous material 3 impregnated with a flavored solution, and an electric heating element 4 are placed. The power supply unit 1 comprises a tubular shell 5, inside of which a power element 6 and a microcontroller 7 coupled to a thrust sensor. The power supply 1 can be equipped with a switch in the form of a button (not shown) for manually turning off the power, and the microcontroller 7 can be connected to a timer (not shown). A liquid sensor (not shown) can be installed in the cartridge 2, and a liquid crystal screen (not shown) in the power supply unit 1, showing the battery charge level and the liquid level. As a battery 6, a battery, or a battery of batteries, or a non-rechargeable battery can be used. The battery or battery may be unpacked or removable. At one end of the shell 5 there is an LED 8 that simulates smoldering ash at the end of a burning cigarette and is electrically connected to the battery 6 and the microprocessor 7. At the other end of the shell 5 there is a connector 9 on which the contact leads of the battery 6 are fixed. The electric heating element 4 is made in in the form of a bowl 10 made of heat-resistant material, in which a spiral 11 is placed, the ends of which are passed through the bottom of the bowl 10 and connected to the contact terminals of the connector 12 of the electric heating element 4, in response to the contact terminals times 9 EMA battery 6. The connectors 9 and 12 are arranged to pass airflows. Inside the spiral 11 there is a wick 13 made of heat-resistant fibrous material. The bowl 10 is placed in a basket 14 of a metal mesh with a porous surface. Above the open side of the bowl 10 is a metal protrusion in the form of a bridge 15, also covered with a metal mesh with a porous surface. Between the basket 14 of metal mesh and the housing of the cartridge 2 is an insulating layer 16 that performs the function of heat and electrical insulation. On the free end side of the cartridge 2, a ring 17 is mounted tightly adjacent to the inner cylindrical surface of the cartridge 2 to prevent pouring of the flavored solution. The end face of the cartridge 2 is closed by a plug 18 with a Central hole 19 for the passage of air flow. A mouthpiece (not shown) may be used as a plug.

Работает устройство следующим образом: металлическая сетка, покрывающая мост 15, непосредственно контактирует с пропитанным ароматизированным раствором волокнистым или пористым материалом 3 картриджа 2 и под действием капилярных сил проводит ароматизированный раствор в корзину 14 из металлической сетки, окружающую чашу 10. Металлическая сетка имеет пористую поверхность и покрыта микроскладками и микровпадинами, что в несколько раз увеличивает площадь контакта сетки с раствором так как он размещается в виде микрокапель в углублениях сетки, и уменьшает площадь контакта сетки моста 15 с пропитанным раствором материалом. Включение электронной сигареты происходит посредством срабатывания сенсора тяги при вдыхании воздуха пользователем через отверстие 18 в торце картриджа 2. Под действием воздушного потока, вдыхаемого пользователем, срабатывает сенсор тяги, и напряжение от элемента питания 6 подается на светодиод 8, свечение которого имитирует тлеющий пепел на конце горящей сигареты, и на спираль 11 электронагревательного элемента 4. Через несколько секунд, чтобы спираль 11 не перегорела, соединение элемента питания 6 со спиралью 11 прерывается. Это осуществляется при срабатывании сенсора тяги после прекращения затяжки пользователем, или вручную кнопкой выключателя, или при срабатывании таймера при его наличии. Одновременно с этим, когда пользователь делает затяжку, раствор, содержащийся в корзине 14 из металлической сетки, втягивается в центр чаши 10 в виде мелких капель. Фитиль 13 впитывает часть капель, чтобы обеспечить непосредственный контакт раствора со спиралью 11 изнутри. При нагревании спирали 11 раствор, находящийся в фитиле 13 внутри спирали, и мелкие капли снаружи спирали 11 превращаются в пар. При затяжке электронной сигаретой полученные пары подхватываются проходящим воздушным потоком и через отверстие 18 в торце картриджа 2 переносятся в легкие пользователя. В чаше 10 происходит первый этап парообразования. В ней скапливается раствор. Чаша 10 равномерно распределяет тепло по металлической корзине 14. Благодаря микропористой поверхности образующей корзину 14 металлической сетки, на которой присутствует огромное количество микроскладок с микровпадинами, содержащими раствор, при наличии тяги микрокапли, находящиеся во впадинах, также преобразуются в пар, что увеличивает парообразование и экономит заряд элемента питания. Наличие фитиля 13 внутри спирали 11 обеспечивает защиту спирали 11 от перегрева и деформации при резком перепаде температур, так как она мгновенно нагревается и охлаждается.The device operates as follows: the metal mesh covering the bridge 15 is in direct contact with the fiber or porous material 3 of the cartridge 2 impregnated with the aromatic solution and, under the action of capillary forces, conducts the aromatic solution into the basket 14 from the metal mesh surrounding the bowl 10. The metal mesh has a porous surface and it is covered with micro folds and microdepressions, which increases the contact area of the grid with the solution several times since it is placed in the form of microdrops in the recesses of the set ki, and reduces the contact area of the grid of the bridge 15 with the material impregnated with the solution. The electronic cigarette is turned on by activating the draft sensor when the user inhales air through the hole 18 in the end of the cartridge 2. Under the influence of the air flow inhaled by the user, the draft sensor is activated, and the voltage from the battery 6 is supplied to the LED 8, the glow of which simulates smoldering ash at the end a burning cigarette, and to the spiral 11 of the electric heating element 4. After a few seconds, so that the spiral 11 does not burn out, the connection of the battery 6 with the spiral 11 is interrupted. This is done when the traction sensor is triggered after the user stops tightening, either manually by the switch button, or when the timer is triggered if there is one. At the same time, when the user puffs, the solution contained in the basket 14 of the metal mesh is drawn into the center of the bowl 10 in the form of small drops. The wick 13 absorbs part of the drops to ensure direct contact of the solution with the spiral 11 from the inside. When heating the spiral 11, the solution located in the wick 13 inside the spiral and small droplets outside the spiral 11 turn into steam. When puffed with an electronic cigarette, the resulting vapors are picked up by a passing air stream and transferred through the hole 18 in the end face of the cartridge 2 into the lungs of the user. In the bowl 10, the first stage of vaporization occurs. The solution accumulates in it. The bowl 10 evenly distributes the heat throughout the metal basket 14. Due to the microporous surface of the metal mesh forming the basket 14, on which there is a huge number of micro folds with microdepressions containing the solution, in the presence of traction, the microdrops located in the depressions are also converted to steam, which increases vaporization and saves battery charge. The presence of the wick 13 inside the spiral 11 protects the spiral 11 from overheating and deformation during a sharp temperature difference, as it instantly heats and cools.

В предлагаемой электронной сигарете значительно увеличена площадь контакта ароматизированного раствора с поверхностями нагревательного элемента за счет их выполнения из металлической сетки с пористой поверхностью, что увеличивает парообразование. Закрепление такой сетки на верхней части металлического моста исключает непосредственный контакт моста с пропитанным ароматизированным раствором материалом, а благодаря пористой структуре и микроскладкам сетки значительно снижает площадь контакта сетки с этим материалом, что снижает риск пересушивания и подгорания пропитанного материала.In the proposed electronic cigarette, the contact area of the flavored solution with the surfaces of the heating element is significantly increased due to their implementation from a metal mesh with a porous surface, which increases vaporization. The fastening of such a mesh on the upper part of the metal bridge eliminates direct contact of the bridge with the material impregnated with a flavored solution, and thanks to the porous structure and micro folds of the mesh, it significantly reduces the contact area of the mesh with this material, which reduces the risk of overdrying and burning of the impregnated material.

Claims

An electronic cigarette containing a tubular-shaped power supply unit with an LED on one end, inside of which there is a microcontroller connected to a traction sensor and a battery element, the contact leads of which are located on the other end of the power supply unit, and a cartridge with a material impregnated with a flavored solution, in which there is a detachably connected with a power element, an electric heating element in which a spiral is placed with a wick of fibrous heat-resistant material located inside it, characterized in that The electric heating element is made in the form of a bowl of heat-resistant material placed in a basket of metal mesh with a porous surface, above the open side of which there is a metal protrusion in the form of a bridge, also covered with a metal mesh with a porous surface.