RS57786B1 - Sistem za proizvodnju aerosola koji sadrži planarni indukcioni kalem - Google Patents

Description

Pronalazak se odnosi na sisteme za proizvodnju aerosola koji rade zagrevanjem supstrata koji daje aerosol. Posebno pronalazak se odnosi na sisteme za proizvodnju aerosola koji uključuju deo uređaja koji sadrži napajanje i deo zamenljivog uloška koji sadrži supstrat koji daje aerosol.

Jedan tip sistema za proizvodnju aerosola je elektronska cigareta. Na primer, EP 2444112 A1 opisuje visokofrekventni indukcioni uređaj za raspršivanje za isporuku psihološki aktivne supstance u raspršenom obliku u pluća radi apsorpcije kroz respiratorni trakt.

Elektronske cigarete obično koriste tečni supstrat koji daje aerosol koji isparava kako bi stvorio aerosol. Elektronska cigareta tipično uključuje napajanje, deo za skladištenje tečnosti za držanje tečnog supstrata koji daje aerosol i raspršivač.

Tečni supstrat koji daje aerosol se potroši tokom upotrebe i treba da se ponovo napuni. Najčešći način da se obnove dopune tečnog supstrata koji daje aerosol je uložak tipa kartomizera. Kartomizer sadrži i zalihu tečnog supstrata i raspšivač, obično je u obliku električnog otpornog grejača omotanog oko kapilarnog materijala namočenog u supstrat koji daje aerosol. Zamena kartomizera kao jedne jedinice je od koristi zato što je pogodna za korisnika i uklanja potrebu da korisnik mora da čisti ili na drugi način održava raspršivač.

Međutim, bilo bi poželjno da može da se obezbedi sistem koji omogućava da dopune supstrata koji daje aerosol budu jeftinije i da su robustnije od kartomizera koji su danas raspoloživi, a da ih pritom korisnik može i dalje lako i ugodno da koristi. Osim toga bilo bi poželjno obezbediti sistem koji uklanja potrebu za zalemljenim spojevima i tako omogućava zatvoreni uređaj koji je lako čistiti.

U prvom aspektu, obezbeđen je električno zagrevani sistem za proizvodnju aerosola koji sadrži uređaj za proizvodnju aerosola i uložak konfigurisan da se koristi sa uređajem, uređaj koji sadrži:

kućište uređaja;

ravan spiralni indukcioni kalem; i

napajanje povezano sa ravnim spiralnim induktorskim kalemom i konfigurisano da obezbedi visokofrekventnu oscilatornu struju ravnom spiralnom indukcionom kalemu;

uložak koji sadrži:

kućište uloška koji sadrži supstrat koji daje aerosol i konfigurisano da se uključi u kućište uređaja; i

element susceptora postavljen da greje supstrat koji daje aerosol.

U radu, visokofrekventna oscilatorna struja je provedena kroz prvi ravni spiralni indukcioni kalem da bi se stvorilo naizmenično magnetno polje koje indukuje napon u elementu susceptora. Indukovani napon pobuđuje struju da teče u element susceptora i ova struja izaziva Džulovo zagrevanje elementa susceptora koji zauzvrat zagreva supstrat koji daje aerosol. Ako je element susceptora feromagnetik, histerezisni gubici u susceptoru mogu takođe da stvore toplotu.

Kako je ovde korišćen „ravan spiralni kalem“ označava kalem koji je uglavnom planaran pri čemu osa uvijanja kalema je normalna na površinu na kojoj kalem leži. U nekim realizacijama, ravan spiralni kalem može biti planaran u smislu da leži na ravnoj Euklidovoj površini. Međutim, izraz „ravan spiralni kalem“ kako je ovde upotrebljen pokriva kaleme koji su oblikovani da se prilagode zakrivljenoj ravni ili drugoj trodimenzionalnoj površini. Na primer, ravan spiralni kalem može biti oblikovan da se prilagodi cilindričnom kućištu ili šupljini uređaja. Tada se kaže da je ravan spiralni kalem planaran ali prilagođen cilindričnoj površini, sa osom uvijanja kalema normalnom na cilindričnu ravan u centru kalema. Ako je ravan spiralni kalem prilagođen cilindričnoj ravni ili ne-Euklidovoj ravni, poželjno ravan spiralni kalem leži u ravni koja ima radijus krivine u oblasti ravnog spiralnog kalema veći od prečnika ravnog spiralnog kalema. Kad je ravan spiralni kalem zakrivljen, na primer, da bi se prilagodio cilindričnom ili drugog oblika kućištu, poželjno je da element susceptora ima komplementarni oblik, tako da je rastojanje između ravnog spiralnog kalema i susceptora suštinski konstantno u području elementa susceptora. Poželjno, minimalno rastojanje između susceptora i ravnog spiralnog kalema je između 0,5 i 1mm, posebno u realizacijama u kojima postoji put toka vazduha između ravnog spiralnog kalema i susceptora.

Kako je ovde korišćeno, visokofrekventna oscilatorna struja označava oscilatornu struju koja ima frekvenciju između 500kHz i 30MHz. Oscilatorna struja visoke frekvencije može da ima frekvenciju između 1 i 30MHz, poželjno između 1 i 10 MHz i najpoželjnije između 5 i 7 MHz.

Kako je ovde korišćeno, „element susceptora“ označava kondukcioni element koji se zagreva kad je izložen promenljivom magnetnom polju. To može biti rezultat vrtložnih struja koje su indukovane u susceptoru i/ili histerezisnih gubitaka. Mogući materijali za susceptore obuhvataju grafit, molibden, silicijum karbid, nerđajući čelik, niobijum, aluminijum i gotovo svaki drugi provodni element. Pogodno susceptor je feritni element. Materijal i geometrija susceptora mogu biti izabrani tako da se obezbedi željeni električni otpor i stvaranje toplote.

Postavka koja koristi indukciono zagrevanje ima prednost u tome što se ne moraju formirati električni kontakti između uloška i uređaja. I grejni element, u ovom slučaju susceptor ne mora da bude električno povezan sa bilo kojom drugom komponentom, čime se odstranjuje potrebu za lemljenjem ili drugim vezujućim materijalima. Osim toga, kalem je obezbeđen kao deo uređaja koji čini mogućim da se konstruiše uložak koji je jednostavan, nije skup i koji je robustan. Ulošci su tipično proizvodi za jednokratnu upotrebu proizvedeni u mnogo većem broju nego uređaji sa kojima će raditi. Shodno tome, smanjenje cene koštanja uloška, čak iako on zahteva skuplji uređaj, može dovesti do značajnih ušteda kako za proizvođača tako i za korisnika.

Osim toga, upotreba indukcionog zagrevanja radije nego dizajna kalema obezbeđuje poboljšano pretvaranje energije zbog gubitaka energije povezanih sa kalemom, posebno gubitaka zbog otpora kontakta na vezama između kalema i sistema napajanja uređaja, koji nisu prisutni u sistemu indukcionog zagrevanja. Da bi funckionisao, kalem je ili stalno ili zamenljivo povezan sa napajanjem preko dovoda obezbeđenih u uređaju. Čak i sa poboljšanim automatizovanim tehnikama proizvodnje, sistem kalema tipično ima otpor kontakta na veezama što stvara parazitske gubitke. Zamenljivi uređaji kalema mogu takođe da trpe od stvaranja filmova ili drugih materijala koji povećavaju otpor kontakta između kalema i zamenjlivovg uloška i veza uređaja. Nasuprot ovome, indukcioni sistem zagrevanja ne zahteva kontakt između grejnog elementa i veza uređaja i stoga ne trpi zbog problema otpora kontakta koji su prisutni u uređajima zasnovanim na kalemu.

Upotreba ravnog spiralnog kalema omogućava dizajniranje kompaktnog uređaja, sa jednostavnim dizajnom koji je robustan i nije skup za proizvodnju. Kalem se može držati u kućištu uređaja i ne treba da bude izložen stvorenom aerosolu tako da se depoziti na kalemu i korozija mogu sprečiti i može se olakšati čišćenje uređaja. Upotreba ravnog spiralnog kalema takođe omogućava jednostavnu graničnu površinu između uređaja i uloška, i tako čini mogućim jednostavan dizajn koji nije skup.

Kućište uređaja može da sadrži šupljinu za prihvat bar dela uloška, šupljinu koja ima unutrašnju površinu. Ravan spiralni indukcioni kalem može sa staviti na ili pored površine šupljine koja je najbliža napajanju. Ravan spiralni kalem može biti oblikovan tako da bude prilagođen unutrašnjoj površini šupljine.

Kućište uređaja može da sadrži glavni deo i deo usnika. Kućište može biti u glavnom delu i deo usnika može imati izlaz kroz koji aerosol stvoren sistemom može da bude povučen u usta korisnika. Ravan spiralni indukcioni kalem može biti u usniku ili u glavnom delu.

Alternativno, deo usnika može biti obezbeđen kao deo uloška. Kako je ovde korišćeno, izraz usnik označava deo uređaja ili uloška koji se stavlja u usta korisnika kako bi direktno udisao aerosol stvoren sistemom za proizvodnju aerosola. Aerosol se kroz usni deo prenosi u korisnikova usta.

Sistem može da sadrži put vazduha koji se pruža od ulaza za vazduh do izlaza za vazduh, pri čemu put vazduha prolazi kroz ravni spiralni kalem. Omogućavanjem da protok vazduha kroz sistem prođe kroz kalem može se postići kompaktni sistem.

Sistem može sadržavati više indukcionih kalemova, pri čemu neki od njih ili svi mogu biti ravni spiralni kalemovi. Na primer, u jednoj mogućoj konfiguraciji sistem može da sadrži dva spiralna kalema postavljena na suprotnim stranama šupljine u kućištu uređaja u kome je prihvaćen uložak.

Ravni spiralni induktor može imati bilo kakav željeni oblik unutar ravni kalema. Na primer, ravni spiralni kalem može imati kružni oblik ili može imati uglavnom duguljasti oblik. Kalem može imati prečnik između 5mm i 10mm.

Uložak može imati jednostavan dizajn. Uložak ima kućište u kome se drži supstrat koji daje aerosol. Kućište uloška je poželjno kruto kućište koje sadrži materijal koji je nepropustljiv za tečnost. Kako je ove korišćeno „kruto kućište“ označava kućište koje je samonosivo.

Supstrat koji daje aerosol je supstrat sposoban da oslobađa isparljiva jedinjenja koja mogu da stvaraju aerosol. Isparljiva jedinjenja mogu da budu oslobođena zagrevanjem supstrata koji daje aerosol. Supstrat koji daje aerosol može da bude čvrst ili tečan ili da sadrži i čvrste i tečne komponente.

Supstrat koji daje aerosol može da sadrži materijal na biljnoj bazi. Supstrat koji daje aerosol može da sadrži duvan. Supstrat koji daje aerosol može da sadrži materijal koji sadrži duvan i koji sadrži isparljiva jedinjenja duvanske arome, koja se oslobađaju iz supstrata koji daje aerosol usled zagrevanja. Alternativno, supstrat koji daje aerosol može da sadrži materijal koji ne sadrži duvan. Supstrat koji daje aerosol može da sadrži homogenizovani materijal na biljnoj bazi. Supstrat koji daje aerosol može da sadrži homogenizovani duvanski materijal. Supstrat koji daje aerosol može da sadrži najmanje jedan stvarač aerosola. Stvarač aerosola može da bude bilo koje odgovarajuće poznato jedinjenje ili smeša jedinjenja, koje prilikom upotrebe, olakšava dobijanje gustog i stabilnog aerosola i koje je suštinski otporno na toplotnu razgradnju na radnoj temperaturi sistema. Odgovarajući stvarači aerosola su poznati u tehnici i uključuju, ali nisu ograničeni na: polihidrične alkohole, kao što su trietilen glikol, 1,3-butandiol i glicerin; estre polihidričnih alkohola, kao što su glicerol mono-, di- ili triacetat; i alifatične estre mono-, di- ili polikarboksilnih kiselina, kao što su dimetil dodekandioat i dimetil tetradekandioat. Poželjni stvarači aerosola su polihidrični alkoholi ili njihove smeše, kao što su trietilen glikol, 1,3-butandiol i, kao najpoželjniji, glicerin. Supstrat koji daje aerosol može da sadrži druge aditive i sastojke, kao što su arome.

Supstrat koji daje aerosol može da bude adsorbovan, obložen, impregniran ili na neki drugi način nanet na nosač ili podlogu. U jednom primeru, supstrat koji daje aerosol je tečni supstrat koji se drži u kapilarnom materijalu. Kapilarni materijal može da ima vlaknastu ili sunđerastu strukturu. Kapilarni materijal poželjno sadrži snop kapilara. Na primer, kapilarni materijal može da sadrži mnoštvo vlakana ili niti ili drugih cevčica sa finom šupljinom. Vlakna ili niti mogu uglavnom biti poravnati kako bi preneli tečnost do grejača. Alternativno, kapilarni materijal može da sadrži materijal nalik sunđeru ili nalik peni. Struktura kapilarnog materijala formira mnoštvo malih šupljina ili cevi, kroz koje tečnost može kapilarnom akcijom da bude transportovana. Kapilarni materijal može da sadrži bilo koji pogodan element ili kombinaciju materijala. Primeri odgovarajućih materijala obuhvataju sunđerasti ili penasti materijal, keramičke ili materijale na bazi ugljenika u obliku vlakana ili sinterovanih prahova, penasti metalni ili plastični materijal, vlaknasti materijal, na primer napravljen od upredenih ili istisnutih vlakana, kao što su vlakna od acetilovane celuloze, poliester ili spojena poliolefin, polietilen, terilen ili polipropilen vlakna, najlonska vlakna ili keramike. Kapilarni materijal može da ima bilo koju odgovarajuću kapilarnost i poroznost tako da može da se koristi sa tečnostima sa različitim fizičkim svojstvima. Tečnost ima fizička svojstava, uključujući ali se ne ograničavajući na, viskoznost, površinski napon, gustinu, toplotnu provodljivost, tačku ključanja i pritisak pare, koja joj omogućavaju da bude transportovana kroz kapilarni materijal kapilarnom akcijom. Kapilarni materijal može biti konfigurisan tako da prenosi supstrat koji daje aerosol do susceptora.

Susceptor može da bude u kontaktu sa supstratom koji daje aerosol. Alternativno susceptor može biti izmešten iz supstrata koji daje aerosol ali postavljen blizu supstrata koji daje aerosol.

Susceptor može biti obezbeđen na zidu kućišta uloška koje je konfigurisano tako da bude postavljeno pored ravnog spiralnog indukcionog kalema kad je kućište uloška obuhvaćeno kućištem uređaja. U upotrebi, pogodno je imati susceptor blizu ravnog spiralnog kalema kako bi se uvećao napon indukovan u susceptoru.

Prolaz toka vazduha može biti obezbeđen između ravnog spiralnog indukcionog kalema i susceptora kad je kućište uloška obuhvaćeno kućištem uređaja. Ispareni supstrat koji daje aerosol može biti povučen u protok vazduha u put protoka vazduha, da bi se zatim hladio kako bi stvorio aerosol.

Element susceptora može da obuhvata mrežu, ravan spiralni kalem, unutrašnju foliju, vlakna, tekstil ili štapić. Element susceptora moće biti propustljiv za tečnost tako da tečni supstrat koji daje aerosol ili ispareni supstrat koji daje aerosol mogu da prođu kroz susceptor.

Kad je u ulošku upotrebljen kapilarni materijal, kapilarni materijal može da se proteže kroz međuprostor u susceptoru, na primer ako je susceptor u obliku mreže ili niza vlakana. Element susceptora može biti obezbeđen u obliku lista i može da se pruža preko otvora u kućištu uloška. Alternativno, susceptor može biti obuhvaćen supstratom koji daje aerosol.

Element susceptora moće da sadrži kapilarni materijal. Suceptor može da sadrži kapilarni fitilj koji se pruža duž puta vazduha kroz sistem.

Pogodno, element susceptora može imati relativnu propustljivost uzmeđu 1 i 40000. Kad je korišćenje vrtložnih struja poželjno za glavninu zagrevanja, može se upotrebiti materijal sa manjom propustljivošću, a kad su efekti histerezisa poželjni, može se upotrebiti materijal sa većom propustljivošću. Poželjno, materijal ima relativnu propustljivost između 500 i 40000. Ovo obezbeđuje efikasno zagrevanje.

Materijal susceptora može biti izabran zbog svoje Kirijeve temperature. Iznad Kirijeve temperature materijal nije više feromagnetičan i tako zagrevanje usled histerezisnih gubitaka više ne nastaje. U slučaju kad je susceptor načinjen od jednog materijala, Kirijeva temperatura može da odgovara maksimalnoj temperaturi koju susceptor treba da ima (što će reći da je Kirijeva temperatura identična sa maksimalnom temperaturom do koje susceptor treba da bude zagrejan ili da odstupa od te maksimalne temperature za oko 1-3%). Ovo smanjuje mogućnost brzog pregrevanja.

Ako je element susceptora načinjen od više od jednog materijala, materijal susceptora može biti optimizovan u pogledu daljih aspekata. Na primer, materijal može biti odabran tako da prvi materijal susceptora može da ima Kirijevu temperaturu koja je iznad maksimalne temperature do koje suseptor treba da bude zagrejan. Ovaj prvi materijal susceptora može biti optimizovan, na primer, u odnosu na maksimalno stvaranje toplote i prenos do supstrata koji daje aerosol kako bi se obezbedilo efikasno zagrevanje susceptora sa jedne strane. Međutim, element susceptora može tada dodatno da sadrži drugi materijal sa Kirijevom temperaturom koja odgovara maksimalnoj temperaturi na koju susceptor treba da bude zagrejan, i kad susceptor dostigne Kirijevu temperaturu magnetne osobine susceptora kao celine se menjaju. Ova promena se može detektovati i dostaviti mikrokontroloru koji tada prekida stvaranje naizmenične struje sve dok temperatura ponovo ne spadne ispod Kirijeve temperature, posle čega se stvaranje naizmenične struje može nastaviti.

Sistem može da bude električni sistem za pušenje. Sistem može da bude ručni električni sistem za pušenje. Sistem za proizvodnju aerosola može da ima veličinu konvencionalne cigare ili cigarete. Sistem za pušenje može da ima ukupnu dužinu između približno 30 mm i približno 150 mm. Sistem za pušenje može da ima spoljni prečnik između približno 5 mm i približno 30mm.

Sistem može dalje da sadrži električno kolo povezano sa indukcionim kolom i električnim napajanjem. Električno kolo može da sadrži mikroprocesor, koji se može programirati, mikrokontrolor, ili integrisano kolo specifične namene (ASIC) ili drugo električno kolo koje može da obezbedi kontrolu. Električno kolo može da sadrži dodatne elektronske komponente. Električno kolo može biti načinjeno da reguliše dovod struje do ravnog spiralnog kalema. Struja može biti dovedena do prvog ravnog spiralnog kalema posle aktiviranja sistema ili se može dovesti u razmacima, kao što je na osnovu razmaka između uvlačenja. Električno kolo može pogodno da sadrži DC/AC inverter, koji može da sadrži pojačivač snage klase D ili klase E.

Sistem pogodno sadrži napajanje, obično bateriju kao što je litijum gvožđe fosfat baterija, u glavnom delu kućišta. Alternativno, napajanje može da bude drugog oblika uređaja za čuvanje naboja kao što je kondenzator. Napajanje može da zahteva ponovno punjenje i može da ima kapacitet koji omogućava zalihu energije koja je dovoljna za jednu ili više operacija, na primer jednog ili više doživljaja pušenja. Na primer, napajanje može imati dovoljan kapacitet da omogući kontinualno stvaranje aerosola tokom perioda od oko šest minuta, što odgovara tipičnom vremenu potrebnom za pušenje konvencionalne cigarete, ili za period vremena koji je umnožak od šest minuta. U drugom primeru, napajanje može imati dovoljan kapacitet da omogući unapred određeni broj uvlačenja ili pojedinačnih aktivacija ravnog spiralnog kalema.

U drugom aspektu, obezbeđen je električno zagrevani uređaj za pušenje koji sadrži: kućište uređaja;

ravan spiralni indukcioni kalem u kućištu uređaja; i

napajanje koje je povezano sa ravnim spiralnim indukcionim kalemom i konfigurisano da obezbedi visokofrekventnu oscilirajuću struju do ravnog spiralnog indukcionog kalema.

Uređaj može da definiše šupljinu za prijem najmanje dela uloška, uloška koji uključuje šupljinu koja sadrži supstrat koji daje aerosol i element susceptora u kontaktu sa supstratom koji daje aerosol. Šupljina može imati unutrašnju površinu.

Ravan spiralni indukcioni kalem može biti postavljen na unutrašnjoj površini šupljine.

U trećem aspektu obezbeđen je postupak za proizvodnju aerosola, koji sadrži: obezbeđivanje uloška koji sadrži susceptor i supstrat koji daje aerosol u kontaktu sa ili u blizini susceptora;

postavljanje uloška tako da je susceptor blizu ravnog spiralnog kalema; i prolaz visokofrekventne oscilirajuće struje kroz ravni spiralni indukcioni kalem da bi se pobudila struja u susceprtoru i tako zagrevao supstrat koji daje aerosol.

Karakteristike opisane u vezi sa jednim aspektom otkrića mogu se takođe primeniti na njegove druge aspekte. Posebno pogodne ili opcione osobine koje su opisane u vezi sa prvim aspektom pronalaska mogu se primeniti na drugi i na treći aspekt pronalaska.

Sada će realizacije sistema u skladu sa pronalaskom da budu detaljno opisane, kao primeri, sa pozivanjem na priložene crteže, na kojima:

Crtež 1 predstavlja šematski prikaz prve relaizacije sistema za proizvodnju aerosola koji koristi ravan spiralni indukcioni kalem;

Crtež 2 prikazuje uložak sa crteža 1;

Crtež 3 prikazuje indukcioni kalem sa crteža 1;

Crtež 4 prikazuje alternativni element susceptora za uložak sa crteža 2;

Crtež 5 prikazuje još jedan alternativni element susceptora za uložak sa crteža 1; Crtež 6 predstavlja šematski prikaz druge realizacije, koja koristi ravan spiralni indukcioni kalem;

Crtež 7 predstavlja šematski prikaz treće realizacije, koja koristi ravan spiralni indukcioni kalem;

Crtež 8 prikazuje uložak sa crteža 7;

Crtež 9 prikazuje indukcioni kalem sa crteža 7;

Crtež 10 predstavlja šematski prikaz četvrte realizacije;

Crtež 11 prikazuje uložak sa crteža 10;

Crtež 12 predstavlja šematski prikaz pete realizacije;

Crtež 13 predstavlja šematski prikaz šeste realizacije;

Crtež 14 predstavlja šematski prikaz sedme realizacije;

Crtež 15 predstavlja šematski prikaz osme realizacije, koja koristi uložak jedinične doze;

Crtež 16A je prvi primer provođenja struje za stvaranje visokofrekventnog signala za indukcioni kalem; i

Crtež 16B je drugi primer provođenja struje za stvaranje visokofrekventnog signala za indukcioni kalem.

Sve realizacije prikazane na crtežima odnose se na indukciono zagrevanje. Indukciono zagrevanje radi tako što se element koji provodi elektricitet stavi da se zagreva u vremenski promenljivom magnetnom polju. U provodljivom elementu indukuju se vrtložne struje. Ako je provodljivi element električno izolovan vrtložne struje se rasipaju Džulovim zagrevanjem provodljivog elementa. U sistemu za proizvodnju aerosola koji radi tako što se zagreva supstrat koji daje aerosol, sam supstrat koji daje aerosol obično nema dovoljnu električnu provodljivost da bi se indukciono zagrevao na taj način. Tako u realizacijama prikazanim na crtežima susceptor je upotrebljen kao provodljivi element koji je zagrevan i tada se supstrat koji daje aerosol zagreva susceptorom provođenjem toplote, prenosom i/ili zračenjem. Ako je upotrebljen feromagnetni susceptor, toplota može takođe da bude stvorena histerezisnim gubicima pošto su magnetni domeni uključeni u susceptoru.

Svaka realizacija upotrebljava ravan spiralni kalem da bi se stvorilo vremenski promenljivo magnetno polje. Ravan spiralni kalem je dizajniran tako da on nje izložen značajnom Džulovom zagrevanju. Nasuprot ovome element susceptora je dizajniran tako da postoji značajno Džulovo zagrevanje susceptora.

Crtež 1 je šematski prikaz sistema za proizvodnju aerosola u skladu sa prvom realizacijom. Sistem sadrži uređaj 100 i uložak 200. Uređaj obuhvata glavno kućište 101 koje sadrži litijum gvožđe fosfat bateriju 102 i kontrolnu elektroniku 104. Glavno kućište 101 takođe definiše šupljinu 112 u kojoj se prihvata uložak 200. Uređaj takođe obuhvata deo usnika 120 koji uključuje izlaz 124. Deo usnika je povezan sa glavnim kućištem 101 zglobnom vezom u ovom primeru ali može se upotrebiti bilo kakva veza, kao što su kopče ili priključci. Ulazi 122 za vazduh su definisani između usnika 120 i glavnog dela 101 kad je usnik u zatvorenom položaju, kako je prikazano na crtežu 1.

U delu usnika nalazi se ravan spiralni indukcioni kalem 110. Kalem 110 je načinjen utiskivanjem ili sečenjem spiralnog kalema od lista bakra. Kalem 110 je jasnije prikazan na crtežu 3. Kalem 110 je postavljen između ulaza 122 za vazduh i izlaza 124 za vazduh tako da vazduh povučen kroz ulaze 122 do izlaza 124 prolazi kroz kalem. Kalem može biti prekriven prevlakom ili omotačem koji su otporni na koroziju.

Uložak 200 sadrži kućište 204 uloška koje drži kapilarni materijal i ispunjen je tečnim supstratom koji daje aerosol. Kućište uloška 204 je nepropustljvo za tečnost ali ima otvoren kraj pokriven propustljivim susceptorom 210. Uložak 200 je prikazan jasnije na crtežu 2. Element susceptora u ovoj realizaciji je feritna mreža. Supstrat koji daje aerosol može da gradi meniskus u šupljinama mreža. Drugi izbor za susceptor je grafitna tkanina koja ima otvorenu mrežastu strukturu.

Kad je uložak 200 obuhvaćen uređajem i prihvaćen u šupljini 112, susceptor 210 je postavljen pored ravnog spiralnog kalema 110. Uložak 200 može da uključuje modulirane oblike kako bi se osiguralo da ne može biti ubačen u uređaj naopako.

U upotrebi, korisnik uvlači na usniku 120 kako bi povukao vazduh kroz ulaz 122 za vazduh u deo usnika 120 i iz izlaza 124 u usta korisnika. Uređaj uključuje senzor 106 uvlačenja u obliku mikrofona, kao deo kontrolne elektronike 104. Mali tok vazduha je povučen kroz ulaz 121 senzora preko mikrofona 106 i gore u usnik 120 kad korisnik uvlači kroz usnik. Kad je uvlačenje detektovano, kontrolna elektronika obezbeđuje visokofrekventnu osciliratornu struju kalemu 110. Ovo stvara oscilatorno magnetno polje kao što je prikazano tačkastim linijama na crtežu 1. LED 108 je takođe aktivirana kako bi ukazala da je uređaj aktiviran. Oscilatorno magnetno polje prolazi kroz susceptor, izazivajući vrtložne struje u susceptoru. Susceptor se zagerva kao posledica Džulovog zagrevanja, i dostiže temperaturu koja je dovoljna da ispari supstrat koji daje aerosol u blizini susceptora. Kako je navedeno, histerezisni gubici mogu takođe da proizvedu značajno zagrevanje susceptora. Ispareni supstrat koji daje aerosol je povučen u protok vazduha iz ulaza za vazduh do izlaza za vazduh i hladi se kako bi se stvorio aerosol unutar usnika pre nego što uđe u usta korisnika. Kontrolna elektronika dovodi oscilatornu struju do kalema tokom unapred određenog perioda vremena, u ovom primeru pet sekundi, posle detekcije uvlačenja i zatim prekida struju dok se ne detektuje novo uvlačenje.

Može se videti da je uložak jednostavnog i robustnog dizajna, čija proizvodnja nije skupa u poređenju sa kartomizerima koji su raspoloživi na tržištu. U ovoj realizaciji, uložak je kružnog cilindričnog onlika i susceptor pokriva kružni otvoreni kraj kućišta uloška. Međutim moguće su i druge konfiguracije. Crtež 4 je izgled kraja alternativnog dizajna uloška u kome je element susceptora traka čelične mreže 220 koja pokriva pravougaoni otvor kućišta 204. Crtež 5 predstavlja izgled kraja drugog alternativinog elementa susceptora. Na crtežu 5 susceptor su tri koncentrična kruga spojena radijalnom šipkom. Element susceptora pokriva kružni otvor kućišta ležišta.

1

Crtež 6 prikazuje drugu realizaciju. Samo prednji kraj sistema je prikazan na crtežu 6 pošto se može upotrebiti ista baterija i elektronika kao što je prikazano na crtežu 1, uključujući mehanizam za detekciju uvlačenja. Na crtežu 6 ravni spiralni kalem 136 je postavljen u glavnom telu 101 uređaja na suprotnom kraju šupljine prema usniku 120 ali sistem radi suštinski na isti način. Umetak 134 osigurava prostor za protok vazduha između kalema 136 i susceptora 210. Ispareni supstrat koji daje aerosol povučen u protok vazduha prolazi susceptor od ulaza 132 za vazduh do izlaza 124 za vazduh. U realizaciji prikazanoj na crtežu 6, nešto vazduha može da teče direktno od ulaza 132 za vazduh do izlaza 124 za vazduh a da pritom ne prolazi kroz susceptor. Ovaj direktni protok vazduha se meša sa parom u usniku i tako ubrzava hlađenje i osigurava optimalnu veličinu kapi aerosola.

U realizaciji prikazanoj na crtežu 6, uložak je iste veličine i oblika kao uložak sa crteža 1 i ima isto kućište i susceptor. Međutim, kapilarni materijal u ulošku sa crteža 6 je različit od onog sa crteža 1. U ulošku sa crteža 6 postoje dva odvojena kapilarna materijala 202, 206. Disk prvog kapilarnog materijala 206 je pripremljen da dodiruje element susceptora 210 pri upotrebi. Veći deo drugog kapilarnog materijala 202 je obezbeđen na suprotnoj strani kapilarnog materijala 206 do susceptora. I prvi kapilarni materijal i drugi kapilarni materijal sadržavaju tečni supstrat koji daje aerosol. Prvi kapilarni materijal 206 koji dodiruje susceptor, ima veću temperaturu raspadanja (najmanje 160<o>C ili višu, kao što je približno 250<o>C) nego drugi kapilarni materijal 202. Prvi kapilarni materijal 206 efektivno deluje kao umetak koji odvaja element susceptora, koji postaje vrlo vreo pri upotrebi, od drugog kapilarnog materijala 202 tako da drugi kapilarni materijal nije izložen temperaturama iznad njegove temperature raspadanja. Toplotni gradijent kroz prvi kapilarni materijal je takav da je drugi kapilarni materijal izložen tempraturama ispod njegove temperature toplotnog raspadanja. Drugi kapilarni materijal 202 može biti izabran tako da ima bolje osobine fitilja od prvog kapilarnog materijala 206, može da sadrži više tečnosti po jedinici zapremine nego prvi kapilarni materijal i može biti manje skup nego prvi kapilarni materijal. U ovom primeru prvi kapilarni materijal je toplotno otporni materijal, kao što je staklena vuna ili staklena vuna koja sadrži element i drugi kapilarni materijal je polimer kao što je polietilen velike gustine (HDPE) ili polietilen tereftalat (PET).

Crtež 7 prikazuje treću realizaciju. Samo prednji kraj sistema je prikazan na crtežu 7, pošto se može upotrebiti ista baterija i elektronika kao što je prikazano na crtežu 1, uključujući mehanizam za detekciju uvlačenja. Na crtežu 7 uložak 240 je kockast i formiran sa dve trake elementa susceptora 242 na suprotnim stranama uloška. Sam uložak je prikazan na crtežu 8. Uređaj sadrži dva ravna spiralna kalema 142 koji se nalaze na suprotnim stranama šupljine tako sa su trake susceptora 242 u blizini kalema 142 kad se uložak nalazi u šupljini. Kalemovi 142 su pravougaoni kako bi odgovarali obliku susceptorskih traka, kako je prikazano na crtežu 9. Pravougaoni oblik je od koristi pošto omogućava veći gustinu vrtložnih struja pošto je površinski efekat umanjen. Prolazi za protok vazduha su obezbeđeni između kalemova 142 i traka susceptora 242 tako da vazduh od ulaza 144 teče preko traka susceptora prema izlazu 124 kad korisnik uvlači kroz usnik 120.

Kao i u realizaciji sa crteža 1, uložak sadrži kapilarni materijal i tečni supstrat koji daje aerosol. Kapilarni materijal je podešen da prenese tečni supstrat do traka elementa susceptora 242.

Crtež 10 prikazuje četvrtu realizaciju. Samo prednji kraj sistema je prikazan na crtežu 10, pošto se može upotrebiti ista baterija i elektronika kao što je prikazano na crtežu 1, uključujući mehanizam za detekciju uvlačenja. Uređaj sa crteža 10 ima sličnu konstrukciju kao uređaj prikazan na crtežu 6, sa ravnim spiralnim indukcionim kalemom 152 koji se nalazi u glavnom delu 101 uređaja na suprotnoj strani šupljine do usnika 120. Međutim, uložak prikazan na crtežu 10 ima različitu konstrukciju od one prikazane na crtežu 6. Izgled kraja uloška sa crteža 10 prikazan je na crtežu 11. Kućište uloška 250 ima cilindrični oblik ali ima centralni prolaz 256. Supstrat koji daje aerosol se drži u prstenastom prostoru koji okružuje centralni prolaz, i, kao i ranije, može se držati u kapilarnom materijalu unutar kućišta 250. Kapilarni fitilj je obezbeđen na jednom kraju uloška, prekrivajući centrelni prolaz 256. Kapilarni fitilj je načinjen od feritnih vlakana i deluje i kao fitilj za supstrat koji daje aerosol i kao susceptor koji se indukciono zagreva kalemom 152.

U upotrebi, supstrat koji daje aerosol je povučen u feritni fitilj 252. Kad je uvlačenje detektovano, kalem 152 je aktiviran i proizvedeno je oscilatorno magnetno polje. Fluks promenljivog magnetnog polja kroz fitilj izaziva vrtložne struje u fitilju i histerezisne gubitke, što dovodi do zagrevanja, i isparavanja supstrata koji daje aerosol u fitilju. Ispareni supstrat koji daje aerosol je uveden u vazduh tako što je povučen kroz sistem od ulaza 154 za vazduh do izlaza 124 uvlačenjem korisnika na usniku. Protok vazduha kroz unutrašnji prolaz 256, koji služi kao komora za stvaranje aerosola, hladi vazduh i paru kako ona prolazi do izlaza 124. Upotreba šupljeg uloška omogućava kraću opštu dužinu sistema, pošto se para hladi unutar praznog prostora koji definiže uložak.

Crtež 12 prikazuje petu realizaciju. Samo prednji kraj sistema je prikazan na crtežu 12, pošto se može upotrebiti ista baterija i elektronika kao što je prikazano na crtežu 1, uključujući mehanizam za detekciju uvlačenja. Uređaj sa crteža 12 ima sličnu konstrukciju kao uređaj sa crteža 7, sa ravnim spiralnim kalemom postavljenim na zidovima kućišta koje okružuje šupljinu u kojoj se nalazi uložak, i oblikovanim da se prilagodi obliku kućišta. Ali uložak ima različitu konstrukciju. Uložak 260 sa crteža 12 ima šuplji cilindrični oblik sličan onome koji ima uložak prikazan na crtežu 10. Uložak sadrži kapilarni materijal i ispunjen je tečnim supstratom koji daje aerosol. Unutrašnja površina uloška 260, tj., površina koja okružuje unutrašnji prolaz 166, sadrži susceptor propustljiv za tečnost, i ovom slučaju feritnu mrežu. Feritna mreža može da obloži čitavu unutrašnju površinu uloška ili samo deo unutrašnje površine uloška.

U upotrebi, korisnik uvlači na usniku 120 da bi povukao vazduh kroz ulaz 164 za vazduh kroz centralni prolaz uloška, pored elementa susceptora 262, u deo usnika 120 i iz izlaza 124 u usta korisnika. Kad je uvlačenje detektovano, kontrolna elektronika obezbeđuje visokofrekventnu oscilirajuću struju kalemu 162. Ovo stvara oscilatorno magnetno polje. Oscilatorno magnetno polje prolazi kroz element susceptora, indukujući vrtložne struje i histerezisne gubitke u elelementu susceptora. Susceptor se zagreva, dostiže temperaturu dovoljnu da ispari supstrat koji daje aerosol u blizini susceptora. Ispareni supstrat koji daje aerosol prolazi kroz susceptor i uveden je u protok vazduha od ulaza za vazduh do izlaza za vazduh i hladi se kako bi se stvorio aerosol u prolazu i usniku pre nego što uđe u usta korisnika.

Crtež 13 prikazuje šestu realizaciju. Samo prednji kraj sistema je prikazan na crtežu 13, pošto se može upotrebiti ista baterija i elektronika kao što je prikazano na crtežu 1, uključujući mehanizam za detekciju uvlačenja. Uložak 270 prikazan na crtežu 13 je identičan onome prikazanom na crežu 12. Međutim uređaj sa crteža 13 ima različitu konfiguraciju koja uključuje ravan spiralni indukcioni kalem 172 na potpornoj oštrici 176 koja se pruža u centralni prolaz uloška kako bi se stvorilo oscilatorno magnetno polje blizu elementa susceptora 272.

Crtež 14 prikazuje sedmu realizaciju. Samo prednji kraj sistema je prikazan na crtežu 14, pošto se može upotrebiti ista baterija i elektronika kao što je prikazano na crtežu 1, uključujući mehanizam za detekciju uvlačenja. Na crtežu 14 uređaj ima sličnu konstrukciju onoj prikazanoj na crtežu 12. Međutim uložak sa crteža 14 je ispunjen elementom susceptora 280 koji je umočen u supstrat koji daje aerosol. Kućište uloška uključuje membranu koja je propusna za paru 282 i omogućava da se ispareni supstrat koji daje aerosol oslobodi iz uloška. Membrana propusna za paru 282 postavljena je u blizini kanala za protok vazduha koji se proteže od ulaza 184 za vazduh do izlaza 124 za vazduh.

Pri upotrebi, korisnik uvlači na delu usnika 120 kako bi povukao vazduh kroz ulaz 184 za vazduh preko dela uloška koji je propusan za paru 282 u usnik 120 i iz izlaza 124 za vazduh u usta korisnika. Kad je uvlačenje detektovano, komtrolna elektronika obezbeđuje visokfrekventnu oscilirajuću struju do kalema 182. Ovo stvara oscilatorno magnetno polje. Oscilatorno magnetno polje prolazi kroz element susceptora, indukujući vrtložne struje i histerezisne gubitke u elelementu susceptora. Susceptor se zagreva, dostiže temperaturu dovoljnu da ispari supstrat koji daje aerosol. Ispareni supstrat koji daje aerosol je povučen kroz membranu uloška koja je propusna za paru 282 protokom vazduha od ulaza za vazduh do izlaza za vazduh i hladi se kako bi se stvorio aerosol u delu usnika pre ulaska u usta korisnika.

Moguće je naravno upotrebiti element susceptora da ispuni uloške prikazane na crtežima 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 12 i 13 u šupljem ulošku kako je prikazano na crtežima

1

12 i 13 na isti način i obezbediti deo kućišta koji propušta paru na položaju takvom da vazduh prolazi kroz njega kad teče iz ulaza za vazduh do izlaza za vazduh.

Crtež 15 prikazuje osmu realizaciju. Samo prednji kraj sistema je prikazan na crtežu 15, pošto se može upotrebiti ista baterija i elektronika kao što je prikazano na crtežu 1, uključujući mehanizam za detekciju uvlačenja. U realizaciji sa crteža 15 uložak je načinjen kao vrlo mali, i drži samo onoliko aerosola koliko je dovoljno za jednu upotrebu, na primer, za jedno pušenje, ili za jednu dozu leka. Uložak sadrži kućište susceptorske folije 292 načinjeno od feritnog materijala, koji drži supstrat 290 koji daje aerosol. Prednji deo 294 kućišta uloška je perforiran tako da je propustljiv za paru. Uložak je uključen u šupljinu u uređaju, u blizini ravnog spiralnog indukcionog kalema 192.

Pri upotrebi, korisnik uvlači na usniku 120 kako bi povukao vazduh kroz 194 ulaz za vazduh preko dela uloška koji propušta paru 294, u usnik 120 i iz izlaza 124 u usta korisnika. Kad je uvlačenje detektovano, kontrolna elektronika obezbeđuje visokfrekventnu oscilirajuću struju do kalema 192. Ovo stvara oscilatorno magnetno polje. Oscilatorno magnetno polje prolazi kroz element susceptora, indukujući vrtložne struje i histerezisne gubitke u elelementu susceptora. Susceptor se zagreva, dostiže temperaturu dovoljnu da ispari supstrat koji daje aerosol u blizini susceptora. Ispareni supstrat koji daje aerosol je povučen kroz membranu uloška koja propušta paru 294 protokom vazduha od ulaza za vazduh do izlaza za vazduh i hladi se kako b se stvorio aerosol u delu usnika pre ulaska u usta korisnika.

Sve opisane realizacije mogu se izvesti u suštini istim elektronskim kolom 104. Crtež 16a prikazuje prvi primer elektronskog kola upotrebljenog da obezbedi visokofrekventnu oscilatornu struju indukcionom kalemu, upotrebom pojačivača klase E. Kao što može da se vidi na crtežu 16A, kolo sadrži pojačivač snage klase E koji sadrži tranzistorski prekidač 1100 koji sadrži tranzistor 1110 sa efektom polja (FET), na primer metaloksidni poluprovodnik-tranzistor sa efektom polja (MOSFET), napojno kolo tranzistorskog prekidača označeno strelicom 1120 za snabdevanje FET-a 1110 prekidnim signalom (napon kapija-izvor), i LC mrežu 1130 koja sadrži šant kondenzator C1 i rednu vezu kondenzatora C2 i induktora L2. Izvor jednosmerne struje, koji sadrži bateriju 101, uključuje prigušnicu L1, i isporučuje jednosmerno napajanje. Takođe na crtežu 16A je prikazan omski otpor R koji predstavlja ukupno omsko opterećenje 1140, koje je zbir omskog otpora RKalemravnog spiralnog induktorskog kalema, označenog sa L2, i omskog otpora ROpterećenjesusceptorskog elementa.

Usled vrlo malog broja komponenti zapremina elektronike napajanja može da bude izuzetno mala. Ova izuzetno mala zapremina elektronike napajanja je moguća zato što se induktor L2 LC mreže 1130 direktno koristi kao induktor za induktivno spajanje sa susceptorom, i ova mala zapremina omogućava zadržavanje malih sveukupnih dimenzija celog indukcionog grejnog uređaja.

Iako je opšti princip rada pojačivača snage klase E poznat i detaljno opisan u već pomenutom članku „Class-E RF PowerAmplifiers”, autor Nathan O. Sokal, objavljenom u dvomesečnom časopisu QEX, izdanje januar/februar 2001, strane 9-20, American Radio Relay League (ARRL), Newington, CT, U.S.A., neki osnovni principi će sada biti objašnjeni.

Pretpostavimo da napojno kolo 1120 tranzistorskog prekidača snabdeva FET 1110 prekidnim naponom (gejt-sors napon FET-a) koji ima pravougaoni profil. Sve dok FET 1321 provodi (uključeno stanje), on suštinski obrazuje kratak spoj (mali otpor) i sva struja teče kroz prigušnicu L1 i FET 1110. Kad FET 1110 ne provodi (isključeno stanje), sva struja teče u LC mrežu s obzirom da FET 1110 suštinski predstavlja otvoreno kolo (visok otpor). Prebacivanje tranzistora između ta dva stanja pretvara isporučeni jednosmerni napon i jednosmernu struju u naizmenični napon i naizmeničnu struju.

Za efikasno zagrevanje susceptora treba što je moguće veću količinu isporučene jednosmerne snage preneti u obliku naizmenične snage na induktor L2 i potom na susceptor koji je induktivno spojen sa induktorom L2. Snaga rasuta u susceptoru (gubici usled vrtložne struje, histerezisni gubici) proizvodi toplotu u susceptoru, kao što je prethodno detaljnije opisano. Drugim rečima, rasipanje snage u FET-u 1110 mora da se maksimalno smanji dok se rasipanje snage u susceptoru maksimalno povećava.

Rasipanje snage u FET-u 1110 u toku jednog perioda naizmeničnog napona/struje je određeni integral uprosečenog, za dati period, proizvoda napona i struje tranzistora u svakom trenutku tokom datog perioda naizmeničnog napona/struje. S obzirom da FET 1110 mora da izdrži visok napon u toku dela datog perioda i provede jaku struju u toku dela datog perioda, treba da bude izbegnuto istovremeno postojanje visokog napona i jake struje, pošto bi to dovelo do značajnog rasipanja snage u FET-u 1110. U uključenom stanju FET-a 1110, napon tranzistora je približno nula kad jaka struja teče kroz FET. U isključenom stanju FET-a 1110, napon tranzistora je visok, ali struja kroz FET 1110 je približno nula.

Prelazno stanje takođe neizbežno traje neki delić datog perioda. Ipak, proizvod visokog napona i jake struje koji predstavlja veliki gubitak snage u FET-u 1110 može da bude izbegnut sledećim dodatnim merama. Prvo, rast napona tranzistora se odlaže dok se struja kroz tranzistor ne smanji na nulu. Drugo, napon tranzistora se vraća na nulu pre nego što struja kroz tranzistor počne da raste. Ovo se postiže mrežom 1130 za lokalnu kontrolu opterećenja koja sadrži šant kondenzator C1 i rednu vezu kondenzatora C2 i induktora L2, ova mreža za lokalnu kontrolu opterećenja je mreža između FET 1110 i opterećenja 1140. Treće, napon tranzistora u vremenu uključenosti je praktično nula (za bipolarni tranzistor „BJT” on je pomereni (ofset) napon zasićenjaVo). Uključivanje tranzistora ne prazni napunjen šant kondenzator C1, na taj način izbegavajući rasipanje energije prikupljene u šant kondenzatoru. Četvrto, nagib napona tranzistora je nula u vremenu uključenosti. Potom, struja ubrizgana mrežom za lokalnu kontrolu opterećenja pri

1

uključivanju tranzistora glatko raste od nule kontrolisanim umerenim tempom, što dovodi do malog rasipanja snage dok provodljivost tranzistora raste od nule u toku prelaska u uključeno stanje. Kao rezultat, napon i struja tranzistora nikad nisu istovremeno veliki. Prelazni napon i struja su međusobno vremenski razdvojeni. Vrednosti za L1, C1 i C2 mogu se odabrati tako da uvećaju efikasno rasipanje snage u susceptoru.

Iako je pojačivač klase E poželjan za većinu sistema u skladu sa pronalaskom, takođe je moguće upotrebiti druge sklopove struje. Crtež 16B prikazuje drugi primer kola upotrebljenog da se obezbedi visokofrekventna oscilatorna struja za indukcioni kalem, upotrebom pojačivača klase D. Kolo sa crteža 16B sadrži bateriju 101 povezanu sa dva tranzistora 1210, 1212. Prekidači 1220, 1222 su obezbeđeni za uključivanje i isključivanje dva tranzistora 1210, 1212. Prekidači su kontrolisani visokom frekvencijom na način da osiguraju da je jedan od dva tranzistora 1210, 1212 isključen u vreme kad je drugi od dva tranzistora uključen. Ravan spiralni indukcioni kalem je opet označen sa L2 i kombinovani omski otpor kalema i susceptora označeni sa R vrednosti C1 i C2 mogu biti izabrane da uvećaju efikasnost rasipanja snage u susceptoru.

Susceptor može biti načinjen od materijala ili kombinacije materijala koji imaju Kirijevu temperaturu koja je blizu željene temperature na koju se susceptor treba da zagreva. Kad temperatura susceptora pređe Kirijevu temperaturu, materija menja magnetne osobine u paramagnetne osobine. Prema tome, rasipanje energije u susceptoru je značajno smanjeno pošto su histerezisni gubici materijala koji ima paramagnetne osobine mnogo manji nego što su oni materijala koji imaju feromagnetne osobine. Ovo smanjenje rasipanja snage u susceptoru može biti detektovano i, na primer, stvaranje naizmenične struje pomoću strujnog invertera može biti prekinuto dok se susceptor ne ohladi do temperature niže od Kirijeve temperature i ponovo povrati svoje feromagnetne osobine. Stvaranje naizmenične struje pomoću strujnog invertera može biti ponovo nastavljeno.

Druge dizajne uloška u koje je ugrađen susceptor u skladu sa ovim pronalaskom može da osmisli prosečni stručnjak u ovoj oblasti. Na primer, uložak može da uključuje usnik i može da ima bilo koji željeni oblik. Osim toga, postavka kalema i susceptora u skladu sa pronalaskom može biti upotrebljena u sistemima drugih tipova od onih koji su ovde opisani, kao što su ovlaživači, osveživači vazduha, i drugi sistemi za stvaranje aerosola.

Primeri prethodno opisanih realizacija ilustruju ali ne ograničavaju. U pogledu prethodno razmotrenih primera realizacija, druge realizacije u skladu sa prethodnim primerima realizacija će sad biti očigledne prosečnom stručnjaku u tehnici.

1

Claims (15)

Patentni zahtevi

1. Električno zagrevani sistem za proizvodnju aerosola koji sadrži uređaj (100) za proizvodnju aerosola i uložak (200) konfigurisan za upotrebu sa uređajem, uređaj (100) koji sadrži:

kućište (101) uređaja;

ravan spiralni indukcioni kalem(110); i

napajanje (102) povezano sa ravnim spiralnim indukcionim kalemom (110) i konfigurisano da obezbedi visokofrekventnu oscilatornu struju ravnom spiralnom indukcionom kalemu;

uložak (200) koji obuhvata:

kućište uloška (204) koje sadrži supstrat koji daje aerosol i konfigurisano da se uključi u kućište uređaja; i

susceptor (210) postavljen da zagreva supstrat koji daje aerosol.

2. Električno zagrevani sistem za proizvodnju aerosola u skladu sa zahtevom 1, naznačen time što kućište (101) uređaja sadrži šupljinu (112) za prihvat bar dela uloška (200), šupljinu koja ima unutrašnju površinu.

3. Električno zagrevani sistem za proizvodnju aerosola u skladu sa zahtevom 2, naznačen time što se ravan spiralni indukcioni kalem (110) nalazi na ili u blizini površine šupljine najbliže napajanju.

4. Električno zagrevani sistem za proizvodnju aerosola u skladu sa zahtevom 2, naznačen time što kućište (101) uređaja sadrži glavni deo i deo usnika (120), pri čemu je šupljina (112) u glavnom delu i deo usnika ima izlaz (124) kroz koji aerosol proizveden sistemom može biti povučen u usta korisnika, pri čemu je ravan spiralni indukcioni kalem (110) u delu usnika.

5. Električno zagrevani sistem za proizvodnju aerosola u skladu sa bilo kojim od prethodnih zahteva, naznačen time što uređaj sadrži put vazduha od ulaza (122) za vazduh do izlaza (124) za vazduh, pri čemu put vazduha prolazi kroz ravni spiralni induktor.

6. Električno zagrevani sistem za proizvodnju aerosola, u skladu sa bilo kojim od prethodnih zahteva, koji sadrži više indukcionih kalemova.

7. Električno zagrevani sistem za proizvodnju aerosola, u skladu sa bilo kojim od prethodnih zahteva, naznačen time što je susceptor (210) u kontaktu sa supstratom koji daje aerosol.

8. Električno zagrevani sistem za proizvodnju aerosola u skladu sa bilo kojim od prethodnih zahteva, naznačen time što je susceptor (210) obezbeđen na zidu kućišta (204) uloška koji je konfigurisan da bude smešten u blizini spiralnog indukcionog kalema (110) kad je kućište uloška obuhvaćeno kućištem (101) uređaja.

9. Električno zagrevani sistem za proizvodnju aerosola u skladu sa bilo kojim od prethodnih zahteva naznačen time što je prolaz protoka vazduha obezbeđen između ravnog spiralnog indukcionog kalema (110) i susceptora (210) kad je kućište uloška obuhvaćeno kućištem (101) uređaja.

10. Električno zagrevani sistem za proizvodnju aerosola, u skladu sa bilo kojim od prethodnih zahteva, naznačen time što je susceptor (210) propustljiv za tečnost.

11. Električno zagrevani sistem za proizvodnju aerosola u skladu sa bilo kojim od prethodnih zahteva, naznačen time što je susceptor (210) u obliiku lista koji se pruža preko otvora kućišta uloška.

12. Električno zagrevani sistem za proizvodnju aerosola u skladu sa bilo kojim od prethodnih zahteva, naznačen time što je sistem ručni sistem za pušenje.

13. Električno zagrevani uređaj za proizvodnju aerosola koji sadrži:

kućište (101) uređaja;

ravan spiralni indukcioni kalem (110) u kućištu uređaja; i

napajanje (102) povezano sa ravnim spiralnim indukcionim kalemom (110) konfigurisano da obezbedi visokofrekventnu oscilatornu struju ravnom spiralnom indukcionom kalemu.

14. Električno zagrevani sistem za proizvodnju aerosola u skladu sa zahtevom 13, naznačen time što kućište (101) uređaja definiše šupljinu (112) za prihvat bar dela uloška (200), uložak koji ima kućište koje sadrži supstrat koji daje aerosol i susceptor (210) u kontaktu sa supstratom koji daje aerosol.

15. Postupak za proizvodnju aerosola koji sadrži:

obezbeđivanje uloška (200) koji sadrži susceptor i supstrat koji daje aerosol u kontaktu sa ili u blizini susceptora;

postavljanje uloška tako da je susceptor u blizini ravnog spiralnog indukcionog kalema (110); i

prolaz visokofrekventne oscilatorne struje kroz ravan spiralni indukcioni kalem (110) kako bi se indukovala struja u susceptoru i na taj način zagrevao supstrat koji daje aerosol.

1