ИСПАРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, ПОДДЕРЖИВАЮЩЕЕ НЕСКОЛЬКО РЕЖИМОВ КУРЕНИЯ, И СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ ТАКОГО УСТРОЙСТВА
EVAPORATION DEVICE SUPPORTING SEVERAL SMOKING MODES, AND METHOD OF USING SUCH DEVICE

Область техники
Настоящее изобретение относится к области технологий электронных сигарет, и, в частности, оно относится к испарительному устройству, поддерживающему несколько режимов курения, и к способу применения такого устройства.
Предпосылки изобретения
В последние годы под давлением, обусловленным всемирной борьбой с потреблением табака и общественным мнением о его влиянии на здоровье людей, развитие традиционных сигарет подвергается все большему ограничению. Исследования касательно технологий уменьшения содержания смолы и уменьшения вредного действия, а также разработка новых менее вредных табачных изделий стали новыми нормами, к которым должна приспосабливаться табачная промышленность, и неизбежным выбором, который позволяет использовать новые возможности, способствующие последовательному и нормальному развитию промышленности.
Традиционные технологии уменьшения содержания смолы и уменьшения вредного действия в основном включают в себя следующее: увеличение скорости горения сигарет и изменение характеристик горения сигарет путем добавления табачных листов, резаных стеблей и т.д. к резаному табаку или использования сигаретной бумаги с высокой воздухопроницаемостью; селективное улавливание вредных компонентов, содержащихся в дыме, путем добавления в фильтры адсорбентов, таких как активированный уголь, или путем использования многокомпонентных фильтров; вентилирование и разбавление дыма путем перфорирования ободковой бумаги или использования перфорированной бумаги. Следует отметить, что несмотря на то, что вышеупомянутые технологии могут в некоторой степени уменьшить содержание смолы и вредное действие, сигареты по-прежнему необходимо поджигать, чтобы курить, поэтому по-прежнему нельзя пренебрегать вредными веществами, образующимися в процессе горения. Научное сообщество подтвердило, что низкотемпературное нагревание сигарет или испарение табачной жидкости являются более безопасной для здоровья альтернативной. Тем не менее существующие технологии низкотемпературного нагревания обычно характеризуются такими проблемами, как неточное регулирование температуры для получения аромата, неполное использование сигарет и т.п.Кроме того, испарение чистой табачной жидкости, в свою очередь, характеризуется такими недостатками, связанными с качеством курения, как слабый аромат, сильное ощущение приторности и т.п.Следовательно, аналоги, известные из предшествующего уровня техники, требуют улучшений и существенных технических усовершенствований.
Суть изобретения
С учетом вышеописанных недостатков аналогов, известных из уровня техники, согласно настоящему изобретению предложено испарительное устройство, поддерживающее несколько режимов курения, и способ применения такого устройства. Испарительное устройство поддерживает три режима курения, а именно испарение табачной жидкости, нагревание сигареты и «испарение табачной жидкости и нагревание сигареты», характеризуется разными функциональными возможностями, возможностью полного удовлетворения разнообразных запросов пользователей относительно курения, возможностью одновременного переключения разных режимов курения и соответствующих каналов для потока газа и высокой степенью интеллектуализации; при этом регулирование температуры для получения аромата во время низкотемпературного нагревания является точным, обеспечивается получение максимально сильного аромата и высокая степень полноты использования сигарет. При работе в режиме «испарение табачной жидкости и нагревание сигареты» дым от испарения табачной жидкости и дым от нагревания сигареты могут полностью смешиваться, при этом обеспечивается гармоничный, насыщенный аромат, ощущение сильной физиологической удовлетворенности и высокая степень комфорта при курении.
Согласно настоящему изобретению предложены следующие технические решения проблем аналогов, известных из уровня техники:
В первом аспекте настоящего изобретения предложено испарительное устройство, поддерживающее несколько режимов курения, которое содержит следующие компоненты:
основной корпус 7, выполненный в целом трубчатой формы с верхним торцевым отверстием и нижним торцевым отверстием;
основную опору 2, расположенную в основном корпусе 7, при этом ее верхняя и нижняя части снабжены верхней покровной пластиной 21 и нижней покровной пластиной 22 соответственно; верхняя покровная пластина 21 и нижняя покровная пластина 22 жестко соединены разделительными пластинами, при этом пространство между ними разделено разделительными пластинами на несколько полостей, при этом в разных полостях установлены плата 3 управления, элемент 6 для нагревания сигареты и аккумулятор;
при этом верхняя покровная пластина 21 на своей верхней торцевой поверхности снабжена магнитом 213 и гнездом 211 для испарителя; при этом она также снабжена отверстием 212 для вставки сигареты;
у нижней покровной пластины 22 нижняя торцевая поверхность снабжена тремя контактами для определения положения, а именно первым контактом 2211 для определения положения, вторым контактом 2212 для определения положения и третьим контактом 2213 для определения положения; она также снабжена первым отверстием 2221 для впуска газа и вторым отверстием 2222 для впуска газа, проходящими сквозь ее торцевую поверхность;
верхнюю торцевую крышку 1, снабженную мундштуком 11, при этом ее нижняя торцевая поверхность по форме соответствует верхнему торцевому отверстию основного корпуса 7; нижняя торцевая поверхность конуса снабжена двумя отдельными отверстиями, ведущими в полости конуса, образующие первый выпускной канал 12 для газа и второй выпускной канал 13 для газа; ее нижняя торцевая поверхность дополнительно снабжена магнитным столбиком 14;
испаритель 5, установленный в гнезде 211 для испарителя, при этом испаритель 5 закреплен в гнезде 211 для испарителя посредством магнита, резьбы или зажима с обеспечением электрического соединения;
нижнюю торцевую крышку 4, при этом ее верхняя торцевая поверхность по форме соответствует нижнему торцевому отверстию основного корпуса 7; ее нижняя торцевая поверхность снаружи снабжена диском 41 переключения режимов, при этом диск 41 переключения режимов соединен с вращающейся шайбой 42, расположенной на верхней торцевой поверхности нижней торцевой крышки 4, посредством самоблокирующегося вала 43; на вращающейся шайбе 42 предусмотрены контакт 421 поворотного положения и уплотнительная пробка 422 отверстия для впуска газа, расположенные на противоположных сторонах относительно самоблокирующегося вала 43, при этом соединяющая их линия проходит через самоблокирующийся вал 43; нижняя торцевая поверхность диска 41 переключения режимов снабжена тремя метками, а именно меткой 411 первого режима, меткой 412 второго режима и меткой 413 третьего режима; края верхней торцевой поверхности нижней торцевой крышки 4 снабжены соединительными элементами 44;
при этом компоненты соединены следующим образом:
верхняя торцевая крышка 1 и основная опора 2 прочно соединены друг с другом за счет магнитного взаимодействия между магнитным столбиком 14 и магнитом 213; нижняя торцевая крышка 4 и основная опора 2 соединены защелкиванием посредством соединительных элементов 44, при этом верхняя торцевая поверхность нижней торцевой крышки 4 прилегает к нижней торцевой поверхности нижней покровной пластины 22; отверстие в верхнем конце элемента 6 для нагревания сигареты расположено напротив отверстия 212 для вставки сигареты. Магнитный столбик 14 выполнен в целом цилиндрической формы из материала, который представляет собой одно из железа, кобальта, никеля или другого магнитного материала; магнит 213 представляет собой один из неодимового магнита, ферритового магнита, самариево-кобальтового магнита, магнита из сплава алюминия, никеля и кобальта или магнита из сплава железа хрома и кобальта; обычно плата 3 управления расположена непосредственно под гнездом 211 для испарителя, а аккумулятор расположен непосредственно под магнитом 213.
В предпочтительном варианте элемент 6 для нагревания сигареты в целом выполнен в форме цилиндра, при этом внешняя стенка цилиндра окружена элементом 65 теплоизоляции; во внутренней полости цилиндра сверху вниз расположены полость 63 для размещения фильтра, первая нагревательная полость 61 и вторая нагревательная полость 62; первая нагревательная полость 61 и вторая нагревательная полость 62 выполнены интегральной конструкции с возможностью зонального нагревания, при этом нагревательные полости могут представлять собой металлический стакан, керамический стакан с напечатанным нагревательным контуром или стеклянный стакан; стенка первой нагревательной полости 61 и второй нагревательной полости 62 снабжена датчиками 64 температуры; первая нагревательная полость 61 и вторая нагревательная полость 62 предназначены для размещения в них курительной части сигареты, при этом применяемая сигарета может представлять собой обычную сигарету, которая горит и выделяет вдыхаемый дым, сигарету, которая при нагревании не горит, и сигарету двойного назначения, которая может как гореть и выделять вдыхаемый дым, так и не гореть при нагревании. Модуль 38 определения температуры отправляет данные о температуре первой нагревательной полости 61 и второй нагревательной полости 62 в микроконтроллер 31; элемент 65 теплоизоляции выполнен из одного из пористого материала, теплоотражающего материала или вакуумного материала. Соотношение верхней секции и нижней секции для курительной части сигареты может составлять 8:2, 7:3, 6:4, 5:5, 4:6, 3:7 и 8:2, предпочтительно 5:5.
В предпочтительном варианте устройство дополнительно содержит собирающий элемент 8, при этом собирающий элемент 8 с возможностью снятия расположен в области отверстия в нижнем конце элемента 6 для нагревания сигареты. Собирающий элемент 8 предназначен для сбора конденсата, образующегося в процессе нагревания сигареты, такого как деготь.
В предпочтительном варианте плата 3 управления содержит микроконтроллер 31, модуль 32 управления питанием, модуль 33 управления испарением табачной жидкости, модуль 34 управления нагреванием сигареты, модуль 35 отображения информации, модуль 36 отслеживания воздействия на кнопку, модуль 37 анализа для определения режима и модуль 38 определения температуры.
В предпочтительном варианте основной корпус 7 выполнен в целом Y-образного поперечного сечения, при этом его внешняя стенка снабжена главной кнопкой 71, дисплеем 72 и зарядным разъемом 73. Посредством зарядного разъема 73 можно заряжать испарительное устройство и осуществлять обновление прошивки испарительного устройства. Дисплей 72 обеспечивает непосредственное отображение пользователю такой информации, как режим курения, состояние курения, заряд аккумулятора и т.п.
В предпочтительном варианте мундштук 11 выполнен выдвижной конструкции; когда он задвинут в полость верхней торцевой крышки 1, то он не находится в сообщении с первым выпускным каналом 12 для газа и вторым выпускным каналом 13 для газа; когда он выдвинут с целью использования, то он находится в сообщении с первым выпускным каналом 12 для газа и вторым выпускным каналом 13 для газа; первый выпускной канал 12 для газа или второй выпускной канал 13 для газа в полости конуса выполнен Z-образной формы; первый выпускной канал 12 для газа и второй выпускной канал 13 для газа предназначены для выпускания соответственно дыма от испарения табачной жидкости и дыма от нагревания сигареты. В предпочтительном варианте первое отверстие 2221 для впуска газа служит отверстием для впуска газа при испарении табачной жидкости; второе отверстие 2222 для впуска газа служит отверстием для впуска газа при нагревании сигареты.
В предпочтительном варианте первое отверстие 2221 для впуска газа расположено напротив третьего контакта 2213 для определения положения; второе отверстие 2222 для впуска газа расположено напротив первого контакта 2211 для определения положения; уплотнительная пробка 422 отверстия для впуска газа по форме соответствует первому отверстию 2221 для впуска газа или второму отверстию 2222 для впуска газа, то есть уплотнительная пробка 422 отверстия для впуска газа может закрывать или открывать первое отверстие 2221 для впуска газа или второе отверстие 2222 для впуска газа.
В предпочтительном варианте метка 411 первого режима, метка 412 второго режима и метка 413 третьего режима соответствуют режиму испарения табачной жидкости, комбинированному режиму «испарение табачной жидкости и нагревание сигареты» и режиму нагревания сигареты соответственно. Диск 41 переключения режимов приводит во вращение вращающуюся шайбу 42 посредством самоблокирующегося вала 43; самоблокирующийся вал 43 обеспечивает позиционирование с самоблокированием контакта 421 поворотного положения относительно трех контактов для определения положения. Когда контакт 421 поворотного положения выровнен и соединен с первым контактом 2211 для определения положения, то уплотнительная пробка 422 отверстия для впуска газа закрывает второе отверстие 2222 для впуска газа, при этом выбран режим испарения табачной жидкости и первое отверстие 2221 для впуска газа служит отверстием для впуска газа при испарении табачной жидкости; когда контакт 421 поворотного положения выровнен и соединен с третьим контактом 2213 для определения положения, то уплотнительная пробка 422 отверстия для впуска газа закрывает первое отверстие 2221 для впуска газа, при этом выбран режим нагревания сигареты и второе отверстие 2222 для впуска газа служит отверстием для впуска газа при нагревании сигареты. Когда контакт 421 поворотного положения выровнен и соединен со вторым контактом 2212 для определения положения, то как первое отверстие 2221 для впуска газа, так и второе отверстие 2222 для впуска газа открыты, при этом выбран комбинированный режим «испарение табачной жидкости и нагревание сигареты».
Во втором аспекте настоящего изобретения предложен способ применения испарительного устройства, при этом применяют любое из вышеописанных испарительных устройств и способ включает следующие этапы, на которых:
поворачивают диск 41 переключения режимов для выбора режима курения, поддерживаемого испарительным устройством, и используют самоблокирующийся вал 43 для осуществления позиционирования с самоблокированием, при этом метку 411 первого режима, метку 412 второго режима или метку 413 третьего режима размещают напротив метки 45 установки режима, при этом контакт 421 поворотного положения автоматически выравнивают и соединяют с тем из первого контакта 2211 для определения положения, второго контакта 2212 для определения положения или третьего контакта 2213 для определения положения, который соответствует режиму курения, и уплотнительная пробка 422 отверстия для впуска газа одновременно открывает первое отверстие 2221 для впуска газа и/или второе отверстие 2222 для впуска газа;
срабатывают микроконтроллер 31, модуль 32 управления питанием, модуль 35 отображения информации, модуль 36 отслеживания воздействия на кнопку и модуль 37 анализа для определения режима, при этом модуль 37 анализа для определения режима обнаруживает в режиме реального времени выравнивание и соединение первого контакта 2211 для определения положения, второго контакта 2212 для определения положения или третьего контакта 2213 для определения положения с контактом 421 поворотного положения, анализирует информацию о положении и затем отправляет ее в микроконтроллер 31 с определением режима курения и активированием модулей платы управления, соответствующих режиму курения, для выработки дыма, вдыхаемого пользователем; в режиме испарения табачной жидкости работает модуль 33 управления испарением табачной жидкости с выработкой дыма за счет испарения табачной жидкости; в режиме нагревания сигареты работают модуль 34 управления нагреванием сигареты и модуль 38 определения температуры с выработкой дыма за счет нагревания сигареты; в комбинированном режиме «испарение табачной жидкости и нагревание сигареты» работают модуль 33 управления испарением табачной жидкости, модуль 34 управления нагреванием сигареты и модуль 38 определения температуры с выработкой смешанного дыма, состоящего из дыма от испарения табачной жидкости и дыма от нагревания сигареты.
В предпочтительном варианте способ применения указанного элемента 6 для нагревания сигареты включает следующие этапы, на которых:
1
3
1) в промежутке времени 0-t первую нагревательную полость 61 и вторую нагревательную полость 62 нагревают одновременно, при этом первую нагревательную полость 61 непрерывно нагревают до температуры T, а во второй нагревательной полости 62 поддерживают постоянную температуру после нагревания до температуры
1
2
3
1
2) в промежутке времени t-1 в первой нагревательной полости 61 и второй нагревательной полости 62 поддерживают постоянные температуры T и Tсоответственно;
2
3
2
3
3) в промежутке времени t-t в первой нагревательной полости 61 поддерживают постоянную температуру после охлаждения до температуры T, а во второй нагревательной полости 62 поддерживают постоянную температуру после нагревания до температуры T;
3
4
2
2
4) в промежутке времени t-t в первой нагревательной полости 61 продолжают поддерживать постоянную температуру T, а во второй нагревательной полости 62 поддерживают постоянную температуру после охлаждения до температуры T;
4
5
2
5
5) в промежутке времени t-t первую нагревательную полость 61 перестают нагревать, а во второй нагревательной полости 62 продолжают поддерживать постоянную температуру T, при этом вторую нагревательную полость 62 перестают нагревать после того, как время превышает t;
2
3
при этом температура меньше, чем температура T, которая меньше, чем температура T.
По сравнению с аналогами, известными из предшествующего уровня техники, настоящее изобретение имеет следующие преимущества:
1. В испарительном устройстве согласно настоящему изобретению используется диск переключения режимов с умеренным торможением вращения для обеспечения свободного переключения между режимами курения; три режима можно настраивать и эксплуатация является простой и удобной; то, что поддерживаются три режима курения, т.е. режим испарения табачной жидкости, режим нагревания сигареты и режим «испарение табачной жидкости и нагревание сигареты», может полностью удовлетворять разнообразные запросы пользователей относительно курения и обеспечить пользователям разные впечатления от курения.
2. В испарительном устройстве согласно настоящему изобретению используется самоблокирующийся вал для вращения вращающейся шайбы с целью одновременного осуществления выравнивания и соединения контакта 2211, 2212 или 2213 для определения положения с контактом 421 поворотного положения и управления открыванием и закрыванием отверстий для впуска газа, при этом модуль анализа для определения режима обнаруживает соединение, анализирует информацию о положении и затем отправляет данные в микроконтроллер, который определяет режим курения и активирует соответствующий модуль платы управления для реализации одновременного и точного переключения между разными режимами курения и соответствующими каналами для потока газа. Устройство характеризуется высокой степенью интеллектуализации, а также устойчивым и надежным соединением.
3. Когда испарительное устройство согласно настоящему изобретению работает в режиме нагревания сигареты, то дым образуется за счет низкотемпературного нагревания сигареты в нагревательной полости. По сравнению с сигаретами, которые поджигают, значительно уменьшено количество вредных веществ, образованных в процессе пиролиза, а также уменьшен риск для здоровья. Когда устройство работает в режиме «испарение табачной жидкости и нагревание сигареты», дым от испарения табачной жидкости и дым от нагревания сигареты полностью смешиваются в нижней части мундштука, обеспечивая гармоничный, насыщенный аромат и быстрое появление у пользователя ощущения физиологической удовлетворенности. Кроме того, дым от испарения табачной жидкости может существенно уменьшить неприятные ощущения в горле, вызываемые дымом от нагревания сигареты, что значительно повышает комфорт при курении, а дым от нагревания сигареты, в свою очередь, может эффективно подавлять ощущение приторности, вызываемое дымом от испарения табачной жидкости, и, таким образом, повышается комфорт при курении, обеспечивается тонкий аромат и значительно улучшается качество курения.
4. В первой нагревательной полости и второй нагревательной полости испарительного устройства согласно настоящему изобретению применяется самостоятельно разработанный способ применения зонального нагревания, в котором на основании разных требований к времени и температуре осуществляют управление секционным нагреванием сигареты для обеспечения равномерного выделения дыма, то есть количество вырабатываемого дыма является более равномерным, и значительно повышается степень использования сигареты; посредством модуля определения температуры определяют усредненную температуру в нескольких точках нагревательной полости в режиме реального времени, которую передают в микроконтроллер для динамического регулирования с обратной связью, при этом регулирование температуры для получения аромата является точным, время отклика на регулирование температуры является коротким, а использование сигареты является полным.
5. В испарительном устройстве согласно настоящему изобретению используется конструкция с раздельными каналами для потока газа, которая обеспечивает подачу дыма от испарения табачной жидкости и дыма от нагревания сигареты по отдельным каналам, что решает проблему неравномерного распределения потока газа в совмещенном канале и снижает риск повреждения электрической цепи, вызванной приклеиванием дегтя к электроду испарителя.
6. В испарительном устройстве согласно настоящему изобретению используется выдвижной мундштук; мундштук может задвигаться в полость верхней торцевой крышки, когда не курят, что обеспечивает защиту от пыли и гигиеничность, а также уменьшает общий размер испарительного устройства; конструкция испарительного устройства в целом выполнена Y-образного поперечного сечения, что обеспечивает удобство удерживания и препятствует прокручиванию в руках пользователя, поэтому повышается удобство и безопасность использования; выпускные каналы для газа, предназначенные для двух типов дыма, выполнены Z-образной формы, что эффективно уменьшает температуру дыма от испарения табачной жидкости и/или дыма от нагревания сигареты, смягчает неприятные ощущения, а также повышает мягкость и полноту курения. Зарядный разъем снабжен функцией обновления прошивки, что значительно повышает удобство при осуществлении пользователем обновления и позволяет пользователю быстро опробовать новые функции.
Описание прилагаемых графических материалов
На фиг. 1 представлено изображение испарительного устройства, поддерживающего несколько режимов курения, согласно настоящему изобретению в разобранном виде.
На фиг. 2 представлено схематическое изображение нижней торцевой поверхности верхней торцевой крышки испарительного устройства согласно настоящему изобретению.
На фиг. 3 представлено схематическое изображение мундштука испарительного устройства согласно настоящему изобретению, задвинутого в полость верхней торцевой крышки (фигура а) и выдвинутого из нее с целью использования (фигура b).
На фиг. 4 представлено схематическое изображение верхней покровной пластины (фигура а) и нижней покровной пластины (фигура b) основной опоры испарительного устройства согласно настоящему изобретению.
На фиг. 5 представлена структурная схема платы управления испарительного устройства согласно настоящему изобретению.
На фиг. 6 представлено схематическое изображение верхней торцевой поверхности (фигура а) и нижней торцевой поверхности (фигура b) нижней торцевой крышки испарительного устройства согласно настоящему изобретению.
На фиг. 7 представлено изображение в осевом разрезе элемента для нагревания сигареты испарительного устройства согласно настоящему изобретению.
На фиг. 8 представлен график зависимости температуры от времени первой нагревательной полости (фигура а) и второй нагревательной полости (фигура b) элемента для нагревания сигареты испарительного устройства согласно настоящему изобретению.
На фиг. 9 представлен график (а) зависимости количества дыма от времени, когда элемент для нагревания сигареты испарительного устройства согласно настоящему изобретению обеспечивает секционное нагревание сигареты, и график (b) зависимости количества дыма от времени, когда нагревание сигареты обеспечивает известный элемент для нагревания сигареты.
На фигурах: 1 - верхняя торцевая крышка; 11 - мундштук; 12 - первый выпускной канал для газа; 13 - второй выпускной канал для газа; 14 - магнитный столбик; 2 - основная опора; 21 - верхняя покровная пластина; 211 - гнездо для испарителя; 212 - отверстие для вставки сигареты; 213 - магнит; 22 - нижняя покровная пластина; 2211 - первый контакт для определения положения; 2212 - второй контакт для определения положения; 2213 - третий контакт для определения положения; 2221 - первое отверстие для впуска газа; 2222 - второе отверстие для впуска газа; 3 - плата управления; 31 - микроконтроллер; 32 - модуль управления питанием; 33 - модуль управления испарением табачной жидкости; 34 - модуль управления нагреванием сигареты; 35 - модуль отображения информации; 36 - модуль отслеживания воздействия на кнопку; 37 - модуль анализа для определения режима; 38 - модуль определения температуры; 4 - нижняя торцевая крышка; 41 - диск переключения режимов; 411 - метка первого режима; 412 - метка второго режима; 413 - метка третьего режима; 42 - вращающаяся шайба; 421 - контакт поворотного положения; 422 - уплотнительная пробка отверстия для впуска газа; 43 - самоблокирующийся вал; 44 - соединительный элемент; 45 - метка установки режима; 5 - испаритель; 6 - элемент для нагревания сигареты; 61 - первая нагревательная полость; 62 - вторая нагревательная полость; 63 - полость для размещения фильтра; 64 - температурный датчик; 65 - элемент теплоизоляции; 7 - основной корпус; 71 - главная кнопка; 72 - дисплей; 73 - зарядный разъем; 8 - собирающий элемент.
Конкретные варианты осуществления
Чтобы цели, технические решения и преимущества настоящего изобретения были более понятными, ниже настоящее изобретение будет описано более подробно на основании прилагаемых графических материалов и вариантов осуществления.
На фиг. 1 представлено схематическое изображение конструкции испарительного устройства, поддерживающего несколько режимов курения, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, которое содержит следующие компоненты: основной корпус 7, выполненный в целом трубчатой формы с верхним торцевым отверстием и нижним торцевым отверстием;
основную опору 2, расположенную в основном корпусе 7, при этом ее верхняя и нижняя части снабжены верхней покровной пластиной 21 и нижней покровной пластиной 22 соответственно; верхняя покровная пластина 21 и нижняя покровная пластина 22 жестко соединены разделительными пластинами, при этом пространство между ними разделено разделительными пластинами на несколько полостей, при этом в разных полостях установлены плата 3 управления, элемент 6 для нагревания сигареты и аккумулятор;
при этом верхняя покровная пластина 21 выполнена в целом пластинчатой формы; ее верхняя торцевая поверхность снабжена магнитом 213 и гнездом 211 для испарителя; она также снабжена отверстием 212 для вставки сигареты, проходящим сквозь ее торцевую поверхность; нижняя покровная пластина 22 выполнена в целом пластинчатой формы; ее нижняя торцевая поверхность снабжена тремя контактами для определения положения, а именно первым контактом 2211 для определения положения, вторым контактом 2212 для определения положения и третьим контактом 2213 для определения положения; она также снабжена первым отверстием 2221 для впуска газа и вторым отверстием 2222 для впуска газа, проходящими сквозь ее торцевую поверхность. См. фиг. 4;
верхнюю торцевую крышку 1, выполненную в целом в форме конуса, при этом конец конуса представляет собой мундштук 11; нижняя торцевая поверхность конуса по форме соответствует верхнему торцевому отверстию основного корпуса 7; нижняя торцевая поверхность конуса снабжена двумя отдельными отверстиями, ведущими в полости конуса, образующие первый выпускной канал 12 для газа и второй выпускной канал 13 для газа; нижняя торцевая поверхность конуса дополнительно снабжена магнитным столбиком 14. См. фиг. 2 и 3;
испаритель 5, установленный в гнезде 211 для испарителя, при этом испаритель 5 закреплен в гнезде 211 для испарителя посредством магнита, резьбы или зажима с обеспечением электрического соединения;
нижнюю торцевую крышку 4, при этом ее верхняя торцевая поверхность по форме соответствует нижнему торцевому отверстию основного корпуса 7; ее нижняя торцевая поверхность снаружи снабжена диском 41 переключения режимов, при этом диск 41 переключения режимов соединен с вращающейся шайбой 42, расположенной на верхней торцевой поверхности нижней торцевой крышки 4, посредством самоблокирующегося вала 43; на вращающейся шайбе 42 предусмотрены контакт 421 поворотного положения и уплотнительная пробка 422 отверстия для впуска газа, расположенные на противоположных сторонах относительно самоблокирующегося вала 43, при этом соединяющая их линия проходит через самоблокирующийся вал 43; нижняя торцевая поверхность диска 41 переключения режимов снабжена тремя метками, а именно меткой 411 первого режима, меткой 412 второго режима и меткой 413 третьего режима; края верхней торцевой поверхности нижней торцевой крышки 4 снабжены соединительными элементами 44. См. фиг. 6.
Компоненты соединены следующим образом:
Верхняя торцевая крышка 1 и основная опора 2 прочно соединены друг с другом за счет магнитного взаимодействия между магнитным столбиком 14 и магнитом 213; нижняя торцевая крышка 4 и основная опора 2 соединены защелкиванием посредством соединительных элементов 44, при этом верхняя торцевая поверхность нижней торцевой крышки 4 прилегает к нижней торцевой поверхности нижней покровной пластины 22; отверстие в верхнем конце элемента 6 для нагревания сигареты расположено напротив отверстия 212 для вставки сигареты. Магнитный столбик 14 выполнен в целом цилиндрической формы из материала, который представляет собой одно из железа, кобальта, никеля или другого магнитного материала; магнит 213 представляет собой один из неодимового магнита, ферритового магнита, самариево-кобальтового магнита, магнита из сплава алюминия, никеля и кобальта или магнита из сплава железа хрома и кобальта; обычно плата 3 управления расположена непосредственно под гнездом 211 для испарителя, а аккумулятор расположен непосредственно под магнитом 213.
Устройство дополнительно содержит собирающий элемент 8, при этом собирающий элемент 8 с возможностью снятия расположен в области отверстия в нижнем конце элемента 6 для нагревания сигареты. Собирающий элемент 8 собирает конденсат, образующийся в процессе нагревания сигареты, такой как деготь.
Как показано на фиг. 7, элемент 6 для нагревания сигареты выполнен в форме цилиндра, при этом внешняя стенка цилиндра окружена элементом 65 теплоизоляции; во внутренней полости цилиндра сверху вниз расположены полость 63 для размещения фильтра, первая нагревательная полость 61 и вторая нагревательная полость 62; первая нагревательная полость 61 и вторая нагревательная полость 62 выполнены интегральной конструкции с возможностью зонального нагревания, при этом нагревательные полости могут представлять собой металлический стакан, керамический стакан с напечатанным нагревательным контуром или стеклянный стакан; стенка первой нагревательной полости 61 и второй нагревательной полости 62 снабжена датчиками 64 температуры; первая нагревательная полость 61 и вторая нагревательная полость 62 предназначены для размещения в них курительной части сигареты, при этом применяемая сигарета может представлять собой обычную сигарету, которая горит и выделяет вдыхаемый дым, сигарету, которая при нагревании не горит, и сигарету двойного назначения, которая может как гореть и выделять вдыхаемый дым, так и не гореть при нагревании. Модуль 38 определения температуры отправляет данные о температуре первой нагревательной полости 61 и второй нагревательной полости 62 в микроконтроллер 31; элемент 65 теплоизоляции выполнен из одного из пористого материала, теплоотражающего материала или вакуумного материала.
Как показано на фиг. 5, конструкция платы 3 управления содержит микроконтроллер 31, модуль 32 управления питанием, модуль 33 управления испарением табачной жидкости, модуль 34 управления нагреванием сигареты, модуль 35 отображения информации, модуль 36 отслеживания воздействия на кнопку, модуль 37 анализа для определения режима и модуль 38 определения температуры.
Основной корпус 7 выполнен в целом Y-образного поперечного сечения, при этом его внешняя стенка снабжена главной кнопкой 71, дисплеем 72 и зарядным разъемом 73. Посредством зарядного разъема 73 можно заряжать испарительное устройство и осуществлять обновление прошивки испарительного устройства. См. фиг. 1.
Как показано на фиг. 3, мундштук 11 выполнен выдвижной конструкции; когда он задвинут в полость верхней торцевой крышки 1, то он не находится в сообщении с первым выпускным каналом 12 для газа и вторым выпускным каналом 13 для газа; когда он выдвинут с целью использования, то он находится в сообщении с первым выпускным каналом 12 для газа и вторым выпускным каналом 13 для газа; первый выпускной канал 12 для газа или второй выпускной канал 13 для газа в полости конуса выполнен Z-образной формы; первый выпускной канал 12 для газа и второй выпускной канал 13 для газа предназначены для выпускания соответственно дыма от испарения табачной жидкости и дыма от нагревания сигареты. В предпочтительном варианте первое отверстие 2221 для впуска газа служит отверстием для впуска газа при испарении табачной жидкости; второе отверстие 2222 для впуска газа служит отверстием для впуска газа при нагревании сигареты.
Как показано на фиг. 4 (b), первое отверстие 2221 для впуска газа расположено напротив третьего контакта 2213 для определения положения; второе отверстие 2222 для впуска газа расположено напротив первого контакта 2211 для определения положения; уплотнительная пробка 422 отверстия для впуска газа по форме соответствует первому отверстию 2221 для впуска газа или второму отверстию 2222 для впуска газа, то есть уплотнительная пробка 422 отверстия для впуска газа может закрывать или открывать первое отверстие 2221 для впуска газа или второе отверстие 2222 для впуска газа.
Как показано на фиг. 6 (b), метка 411 первого режима, метка 412 второго режима и метка 413 третьего режима соответствуют режиму испарения табачной жидкости, комбинированному режиму «испарение табачной жидкости и нагревание сигареты» и режиму нагревания сигареты соответственно. Диск 41 переключения режимов приводит во вращение вращающуюся шайбу 42 посредством самоблокирующегося вала 43; самоблокирующийся вал 43 обеспечивает позиционирование с самоблокированием контакта 421 поворотного положения относительно трех контактов для определения положения, расположенных на нижней торцевой поверхности нижней покровной пластины 22. Когда контакт 421 поворотного положения выровнен и соединен с первым контактом 2211 для определения положения, то уплотнительная пробка 422 отверстия для впуска газа закрывает второе отверстие 2222 для впуска газа, при этом выбран режим испарения табачной жидкости и первое отверстие 2221 для впуска газа служит отверстием для впуска газа при испарении табачной жидкости. Когда контакт 421 поворотного положения выровнен и соединен с третьим контактом 2213 для определения положения, то уплотнительная пробка 422 отверстия для впуска газа закрывает первое отверстие 2221 для впуска газа, при этом выбран режим нагревания сигареты и второе отверстие 2222 для впуска газа служит отверстием для впуска газа при нагревании сигареты. Когда контакт 421 поворотного положения выровнен и соединен со вторым контактом 2212 для определения положения, то как первое отверстие 2221 для впуска газа, так и второе отверстие 2222 для впуска газа открыты, при этом выбран комбинированный режим «испарение табачной жидкости и нагревание сигареты».
Выше описано испарительное устройство, поддерживающее несколько режимов курения, согласно настоящему изобретению. Ниже подробно рассмотрен способ применения испарительного устройства согласно настоящему изобретению, в частности, включающий следующие этапы, на которых:
поворачивают диск 41 переключения режимов для выбора режима курения, поддерживаемого испарительным устройством, и используют самоблокирующийся вал 43 для осуществления позиционирования с самоблокированием, при этом метку 411 первого режима, метку 412 второго режима или метку 413 третьего режима размещают напротив метки 45 установки режима, при этом контакт 421 поворотного положения автоматически выравнивают и соединяют с тем из первого контакта 2211 для определения положения, второго контакта 2212 для определения положения или третьего контакта 2213 для определения положения, который соответствует режиму курения, и уплотнительная пробка 422 отверстия для впуска газа одновременно открывает первое отверстие 2221 для впуска газа и/или второе отверстие 2222 для впуска газа;
срабатывают микроконтроллер 31, модуль 32 управления питанием, модуль 35 отображения информации, модуль 36 отслеживания воздействия на кнопку и модуль 37 анализа для определения режима, при этом модуль 37 анализа для определения режима обнаруживает в режиме реального времени выравнивание и соединение первого контакта 2211 для определения положения, второго контакта 2212 для определения положения или третьего контакта 2213 для определения положения с контактом 421 поворотного положения, анализирует информацию о положении и затем отправляет ее в микроконтроллер 31 с определением режима курения и активированием модулей платы управления, соответствующих режиму курения, для выработки дыма, вдыхаемого пользователем; то есть в режиме испарения табачной жидкости работает модуль 33 управления испарением табачной жидкости с выработкой дыма за счет испарения табачной жидкости; в режиме нагревания сигареты работают модуль 34 управления нагреванием сигареты и модуль 38 определения температуры с выработкой дыма за счет нагревания сигареты; в комбинированном режиме «испарение табачной жидкости и нагревание сигареты» работают модуль 33 управления испарением табачной жидкости, модуль 34 управления нагреванием сигареты и модуль 38 определения температуры с выработкой смешанного дыма, состоящего из дыма от испарения табачной жидкости и дыма от нагревания сигареты.
Когда испарительное устройство согласно этому варианту осуществления работает в режиме испарения табачной жидкости, дым от испарения табачной жидкости можно вдыхать, пока нажата главная кнопка 71; модуль 36 отслеживания воздействия на кнопку в режиме реального времени отслеживает длительность нажатия на кнопку, и если длительность превышает заданную величину (обычно 10 с), то микроконтроллер 31 управляет модулем 33 управления испарением табачной жидкости с прекращением подачи дыма для предотвращения непрерывного нагревания нагревательной спирали испарителя 5 до высокой температуры или ее перегорания; спустя несколько секунд пользователь может снова использовать испарительное устройство. Когда испарительное устройство работает в режиме нагревания сигареты, модуль 36 отслеживания воздействия на кнопку одновременно отслеживает срабатывание кнопки, и если обнаружено последовательное двойное нажатие на главную кнопку 71, то микроконтроллер 31 приводит в действие модуль 34 нагревания сигареты для осуществления зонального нагревания сигареты в первой нагревательной полости 61 и второй нагревательной полости 62; процесс нагревания динамически отображается пиктограммой сигареты на дисплее 72; после окончания нагревания на переднем конце пиктограммы сигареты появляется анимация дыма, чтобы показать пользователю, что он может вдыхать дым от нагревания сигареты; когда анимация дыма исчезает, это означает, что сигарета полностью израсходована, и если пользователь хочет продолжить курить, ему необходимо заменить сигарету. Когда испарительное устройство работает в комбинированном режиме «испарение табачной жидкости и нагревание сигареты», главную кнопку 71 последовательно нажимают дважды, чтобы начать нагревание сигареты; когда на переднем конце пиктограммы сигареты на дисплее 72 появляется анимация дыма, то к курению смешанного дыма можно перейти нажатием и удерживанием главной кнопки 71.
Нагревание и применение первой нагревательной полости и второй нагревательной полости элемента 6 для нагревания сигареты согласно этому варианту осуществления настоящего изобретения описаны ниже со ссылкой на фиг. 8 и включают следующие этапы, на которых:
1
3
1) в промежутке времени 0-t первую нагревательную полость 61 и вторую нагревательную полость 62 нагревают одновременно, при этом первую нагревательную полость 61 непрерывно нагревают до температуры T, а во второй нагревательной полости 62 поддерживают постоянную температуру после нагревания до температуры
1
2
3
1
2) в промежутке времени t-t в первой нагревательной полости 61 и второй нагревательной полости 62 поддерживают постоянные температуры T и Tсоответственно;
2
3
2
3
3) в промежутке времени t-t в первой нагревательной полости 61 поддерживают постоянную температуру после охлаждения до температуры T, а во второй нагревательной полости 62 поддерживают постоянную температуру после нагревания до температуры T;
3
4
2
2
4) в промежутке времени t-t в первой нагревательной полости 61 продолжают поддерживать постоянную температуру T, а во второй нагревательной полости 62 поддерживают постоянную температуру после охлаждения до температуры T;
4
5
2
5
5) в промежутке времени t-t первую нагревательную полость 61 перестают нагревать, а во второй нагревательной полости 62 продолжают поддерживать постоянную температуру T, при этом вторую нагревательную полость 62 перестают нагревать после того, как время превышает t;
1
2
3
при этом температура T меньше, чем температура T, которая меньше, чем температура T.
1
2
3
4
5
1
2
3
В этом варианте осуществления настоящего изобретения время нагревания t, t, t, t и t установлено равным 15 с, 25 с, 35 с, 55 с и 75 с соответственно, а температуры нагревания T, T и T установлены равными 220°С, 260°С и 280°С соответственно. На фиг. 9(a) представлен график зависимости количества дыма от времени, когда элемент для нагревания сигареты согласно настоящему изобретению обеспечивает секционное нагревание сигареты, а на фиг. 9(b) представлен график зависимости количества дыма от времени, когда нагревание сигареты обеспечивает известный элемент для нагревания сигареты. На фиг. 9 видно, что после начала курения количество дыма, обеспечиваемое известным элементом для нагревания сигареты, быстро увеличивается, но по мере продолжения курения количество дыма постепенно уменьшается. Количество дыма, обеспечиваемое в процессе курения элементом для нагревания сигареты испарительного устройства согласно настоящему изобретению, является более равномерным.
Рассмотренное выше представляет собой лишь предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения и не предназначено для ограничения настоящего изобретения. Все изменения, эквивалентные замены, усовершенствования и т.п., выполненные специалистами в данной области техники на основании технических решений или технических признаков, раскрытых в настоящем изобретении, без каких-либо изобретательских усилий, должны входить в объем защиты настоящего изобретения.