!HU000005200T2! (19)
HU
(11) Lajstromszám:
E 005 200
(13)
T2
MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Magyar Szabadalmi Hivatal
EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA (21) Magyar ügyszám: E 04 718242 (22) A bejelentés napja: 2004. 03. 08. (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP 20040718242 (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP 1618803 A1 2004. 11. 11. (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP 1618803 B1 2008. 12. 03.
(51) Int. Cl.: A24B 15/16 (2006.01) (87) A nemzetközi közzétételi adatok: WO 04095955 PCT/CN 04/000182
(30) Elsõbbségi adatok: 20031011582 2003. 04. 29.
(73) Jogosult: Best Partners Worldwide Limited, Tortola (VG)
CN
(72) Feltaláló: HON, Lik, Connaught Rd. Central Hong Kong (CN) (54)
(74) Képviselõ: dr. Harangozó Gábor, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest
Nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta
HU 005 200 T2
(57) Kivonat A találmány szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta integrált egységként van kialakítva és tartalmaz egy héjat; egy, a nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta számára tápellátást biztosító tápegységet; egy vezérlõ-áramköri kártyán elrendezett és nagyfrekvenciás jelet elõállító nagyfrekvenciás jelgenerátort; nikotinoldat-tároló tartályt nikotinoldat tárolására; a vezérlõ-áramköri kártyán elrendezett és a nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta mûködésének vezérlésére szolgáló vezérlõáramkört; légáramlás-érzékelõt; testérzékelõ szenzort; a nikotinoldat porlasztására szolgáló porlasztót; és egy magas hõmérsékletû párologtatófúvókát. A héj (6) levegõbeszívási végén elrendezett párologtatófúvóka (17) egy mérõüreghez csatlakoztatott elektronikus szivattyún (11) vagy szelepen keresztül a nikotinoldatot tároló és folyadékbefecskendezõ szeleppel (12) rendelkezõ nikotinoldat-tároló tartályhoz (13) csatlakozik. A porlasztó a vezérlõ-áramköri kártyán (8)
elrendezett nagyfrekvenciás jelgenerátorhoz csatlakozik. A vezérlõáramkör kimenetei a nagyfrekvenciás jelgenerátorhoz, az elektromos fûtõelemhez, valamint az elektronikus szivattyúhoz vagy szelephez csatlakoznak. A testérzékelõ szenzor (19) és a légáramlás-érzékelõ (18) a vezérlõáramkör bemeneteire vannak kapcsolva.
1. ábra
A leírás terjedelme 14 oldal (ezen belül 6 lap ábra) Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1)) A fordítást a szabadalmas az 1995. évi XXXIII. törvény 84/H. §-a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Magyar Szabadalmi Hivatal nem vizsgálta.
1
HU 005 200 T2
A találmány szakterülete A találmány tárgya olyan nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, amely kizárólag kátrány nélküli nikotint tartalmaz, lásd például az US–A–5894841 számú iratot. A technika állása Annak ellenére, hogy köztudottan „a dohányzás káros az egészségre”, a világon mintegy egymilliárdan dohányoznak és ez a szám évrõl évre növekszik. 2003. március 3¹án az Egészségügyi Világszervezet (WHO) létrehozott egy globális keretmegállapodást a dohánytermékek forgalmazásának felügyeletére (Framework Convention on Tobacco Control). A WHO által közzétett statisztikai adatok szerint évente körülbelül 4,9 millió ember hal meg a dohányzás által elõidézett betegségekben. Bár a dohányzás súlyos légúti megbetegedéseket és rákot okozhat, a dohányosok számára mégis rendkívül nehéz teljesen leszokni a dohányzásról. A cigarettában az aktív összetevõ a nikotin. Dohányzás közben a nikotin a cigaretta égésekor keletkezõ számos kátrány-aeroszolcseppel együtt bejut a dohányzó személy alveolusába és ott gyorsan felszívódik. A dohányzó személy vérében történõ felszívódást követõen a nikotin a dohányzó személy központi idegrendszerének receptoraira fejti ki hatását, ami az adott személyt megnyugtatja és az ajzószerekhez hasonló hozzászokást eredményez. A nikotin egy kis mólsúlyú alkaloida, így egy kis adag nikotin is alapvetõen ártalmas az emberi szervezet számára, és a vérben a felezési ideje rendkívül rövid. A dohányban a legártalmasabb anyag a kátrány. A dohányban lévõ kátrány több ezer vegyületbõl áll, amelyek közül több tíz a rákkeltõ anyag. Ma már bizonyítást nyert, hogy a passzív dohányzás ártalmasabb lehet a nemdohányzókra nézve. Kifejlesztettek már olyan cigarettahelyettesítõ eszközöket, amelyek csak nikotint tartalmaznak, kátrányt nem, és ezek közül sok, például a „nikotintapasz”, a „nikotinos szájvíz”, „hajtóanyagot tartalmazó nagynyomású gázpalackba töltött permetezõszer”, „nikotinos rágógumi”, „nikotinital” stb. tiszta nikotinból készül. Bár ezek a cigarettahelyettesítõ eszközök nem tartalmaznak kátrányt, legnagyobb hátrányuk az, hogy a nikotin lassú felszívódása miatt a dohányzó személy vérében nem lehet velük elérni effektív csúcskoncentrációt, ezáltal a dohányzó személy számára nem okoz igazi élvezetet, ráadásul az ilyen cigarettahelyettesítõ eszközök nem kielégítõk a dohányos számára a megszokott cigarettázás szempontjából, például a letüdõzés vagy a beszívás szempontjából sem, és ezért nem valószínû, hogy széles körben elfogadottá válnak tényleges helyettesítõeszközként a dohányzásról vagy a cigarettahelyettesítõ eszközökrõl való leszokásnál.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55 A találmány összefoglalása A jelen találmánnyal célunk olyan nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta megvalósítása, amely a dohányzásról és a cigarettahelyettesítõ eszközökrõl való leszokásra szolgáló helyettesítõeszköz-
60 2
2
ként szolgál, és amellyel kiküszöböljük a fent említett hátrányokat, és amellyel olyan humanizált cigarettát valósítunk meg, amely egy igazi cigarettához hasonlóan néz ki. A nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, amely egy szipkához hasonlító integrált szerkezet, az 1. igénypontban megadott jellemzõkkel rendelkezik. A vezérlõáramkör indítóárammal látja el az elektromos fûtõelemet és a párologtatófúvókában lévõ szivattyút, és ezáltal az oldattároló tartályban lévõ nikotinoldatot átszivattyúzzuk a párologtatófúvókába. A párologtatófúvókában létrehozott magas hõmérséklet és nagyfrekvenciás rezgés hatására a folyadék gyorsan elpárolog, kiáramlik és azt követõen kondenzálódik, így füstfelhõt képez. A vezérlõáramkört az ahhoz kapcsolódó ellenállás-érzékelõ és légáramlás-érzékelõ aktiválja. Egy folyadékkristályos kijelzõt használunk a mûködési jellemzõk és a rágyújtások számának számszerû vagy grafikus kijelzésére. A szivattyú, a nagyfrekvenciás generátor és az elektromos fûtõelem számára a vezérlõáramkörön keresztül áramot biztosító áramforrás lehet eldobható elem vagy újratölthetõ elem. Megvalósítható egy egyszerû nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta is. A cigaretta egy elektrotermikus párologtatófúvókát tartalmaz. A párologtatófúvóka egy mérõüreggel rendelkezõ elektrotermikus szivattyúhoz csatlakozik, továbbá egy olyan oldattároló tartályhoz, amely nikotinoldattal van megtöltve és kátrányálló szilikagélbõl van. Egy lehetséges változatnál a mérõüreggel ellátott szivattyú helyett alkalmazható egy mérõmûszer és egy elektromágneses szelep vagy egy elektrotermikus szelep. Amennyiben az oldattároló tartályra sûrített levegõvel vagy egy szuperelasztikus taggal fejtünk ki nyomást, az abban tárolt folyadék automatikusan kiáramlik. Erre a célra célszerûen nikkel-titán emlékezõötvözetbõl készült szuperelasztikus tagot használunk. A cigaretta tartalmaz egy olyan vezérlõáramkört is, amely mûködtetõáramot szolgáltat az elektromos fûtõelemnek és a szivattyúnak vagy a szelepnek. A vezérlõáramkört az ahhoz csatlakozó ellenállás-érzékelõ aktiválja. A vezérlõáramkörhöz csatlakoztatott áramforrás egy újratölthetõ elem. A jelen találmány elõnyei közé tartozik a kátránymentes dohányzás, ami jelentõs mértékben lecsökkenti a rákos megbetegedés veszélyét. Ezenkívül a felhasználók továbbra is úgy érzik, hogy dohányoznak, és ugyanazt az élményt élik meg, továbbá a cigarettát nem kell meggyújtani és ily módon tûzveszély sem áll fenn. Az oldattároló tartály csekély módosításával az eszközbõl és csatlakozóból álló szerkezetbe a pulmonológiai gyógyszeradagoló eszközökben használt hagyományos gyógyszer is betölthetõ. Az ábrák ismertetése Az 1. ábra a találmány szerinti eszköz szerkezeti felépítését mutatja az 1. példában. A 2. ábra a találmány szerinti áramkör blokkvázlata. A 3. ábra a magas hõmérsékletû párologtatófúvókából és az elektrotermikus elembõl
1
HU 005 200 T2
álló, találmány szerinti szerkezet vázlatrajza. A 4. ábra az emlékezõ ötvözetbõl készült, találmány szerinti szelep vázlatrajza. Az 5. ábra az emlékezõötvözetbõl készült, találmány szerinti perisztaltikus szivattyú vázlatrajza. A 6. ábra a találmány szerinti perisztaltikus szivattyú vázlatrajza. A 7. ábra a 2. példában szereplõ elektronikus cigaretta szerkezeti felépítését mutatja. A 8. ábra a 3. példában szereplõ nyomás-típusú elektronikus cigaretta szerkezeti felépítését szemlélteti. A 9. ábra egy a 4. példában szereplõ nyomás-típusú, egyszerûsített elektronikus cigaretta szerkezeti felépítését szemlélteti. A 10. ábra a 4. példában szereplõ mérõüreg szerkezeti felépítését mutatja.
5
10
15
20 A találmány részletes ismertetése A 8 vezérlõ-áramköri kártya nagyfrekvenciás generátorát egy hárompontos oszcillátorhoz csatlakozó kondenzátor, egy hárompontos oszcillátorhoz kapcsolódó tekercs és egy transzformátor típusú rezgõkör alkotja, ahol ez utóbbi frekvenciája 35 KHz-tõl 3,3 MHz¹ig változtatható. Az áramkör tartalmaz egy 20 piezoelektromos elemmel rezgõ automatikus frekvencia-finomhangoló áramkört. A nikotinoldatot tároló 13 tartály szilikongumiból van, vagy adott esetben másmilyen polimerek is használhatók, amelyek megakadályozzák a nikotin áthatolását. A folyadékbefecskendezésre használt 12 egyirányú szelep egy rugóval feszített golyóval vagy kúpos taggal van tömítetten lezárva. A 18 légáramlás-érzékelõ megvalósítható fólia formájában kialakított, integrált hõérzékelõ-ellenállások sorozataként. A szipka végén egy, az emberi testtel való érintkezésre érzékeny rezisztív vagy kapacitív 19 érzékelõ felsõ fémfóliából és alsó fémfóliából álló elektródája található. Az emberi testtel való érintkezés hatására a rezisztív vagy kapacitív paraméterekben bekövetkezõ változásokat a vezérlõáramkörnek továbbítjuk egy testérzékelõ kapcsoló mûködtetése céljából. Az elektromosan vezérelt szivattyú, amelyet egy tengelykapcsolón keresztül egy motorral vagy egy lineáris motorral hajtott, nagy áttételû lassítószerkezet hajt meg, kis fordulatszámmal, de nagy nyomatékkal forog. A szivattyú lehet perisztaltikus szivattyú, búvárszivattyú, excenterszivattyú vagy csavarszivattyú. Adott esetben a folyadékszivattyú lehet piezoelektromos szivattyú, szupermagnetorestrikciós szivattyú, hõtágulással mûködtetett szivattyú, termikus összehúzódással mûködtetett szivattyút, termikkel mûködtetett szivattyú. Az elektromos vezérlésû szivattyú vagy szelep lehet hõ hatására összehúzódó szivattyú. A szelep kialakítható egy szilikongumi csövön nikkel-titán emlékezõötvözetbõl vagy réztartalmú emlékezõötvözetbõl oly módon, hogy arra elektrotermikus összehúzódás ereje hat. Az elektrotermikus 17 párologtatófúvóka kis hõvezetõ képességgel rendelkezõ, nagymértékben hõálló anya-
25
30
35
40
2
gokból készül. A 17 párologtatófúvóka egy olyan csõ, amelynek belsõ átmérõje 0,05–2 mm és effektív munkahossza 3–20 mm. A fúvókán belül egy elektromos fûtõelem található, amely elektromos fûtõelem alakja és a fúvóka ürege úgy van kialakítva, hogy elõsegítse a folyadék elpárolgását és kiáramlását. A 17 párologtatófúvóka elõállítható hagyományos kerámiákból, alumínium-szilikát-kerámiákból, titán-oxidból, cirkónium-dioxidból, ittrium-oxid-kerámiákból, megolvasztott szilikonból, szilícium-dioxidból vagy megolvasztott alumínium-oxidból. A 17 párologtatófúvóka lehet egyenes csõ vagy spirál alakú csõ, és anyaga lehet politetrafluor-etilén, karbonszál, üvegszál vagy más hasonló tulajdonságokkal rendelkezõ anyag. A 17 párologtatófúvókában elrendezett elektromos fûtõelem nikkel-króm ötvözetbõl, vas-króm-alumínium ötvözetbõl, rozsdamentes acélból, aranyból, platinából, volfrám-molibdén ötvözetbõl stb. készített huzalokat tartalmazhat és kialakítható egyenes vonalúra, egyszeres vagy kettõs spirál alakúra, kötegekbe vagy spirálkötegekbe rendezve, ahol az egyenes vonalú és a kötegelt kialakítás a célszerû. Az elektromos fûtõelem fûtési funkcióját egy fûtõbevonatnak a csõ belsõ falán történõ elhelyezésével érjük el, ahol a bevonat lehet elektrotermikus kerámiaanyagokból, félvezetõ anyagokból, korrózióálló fémfóliákból, például aranyból, nikkelbõl, krómból, platinából vagy molibdénbõl. A bevonóeljárás lehet bevonatképzõ szinterezés, kémiai rétegszinterezés vagy ionszórás. A fent említett anyagok a fent említett folyamatok bármelyikével felvihetõk a párologtatófúvóka belsõ falára. A fémbõl készült, nagy elektromos ellenállású fúvókához nem feltétlenül csatlakozik elektromos fûtõelem, mivel az akár közvetlenül is fûthetõ egy fûtõárammal. Adott esetben a fent említett anyagok elhelyezhetõk bármelyik fent említett eljárással a fúvóka külsõ oldalán is, és megfelelõ válaszidõ érhetõ el a rövid ideig tartó elõmelegítést végzõ tápellátó üzemmódban. A párologtatási folyamathoz használt nikotinoldat nikotint, propilénglikolt, glicerint, szerves savakat, antioxidáns szereket, esszenciát, vizet és alkoholt tartalmaz, ahol a nikotintartalom 0,1%–6%, a propilénglikoltartalom 80%–90%, a szervessav-tartalom 0,2%–20%, a többi anyag pedig a glicerin, az esszencia, az antioxidáns szerek, a víz és az alkohol.
45 1. példa: A találmány szerinti eszköz szerkezeti felépítése az 1. ábrán látható. Az eszköz alapelve az, hogy amikor a dohányzó személy a szipkát a szájába veszi, a 19 ellenállás-érzé50 kelõ aktiválja a 8 vezérlõ-áramköri kártyát. A 8 vezérlõáramköri kártya ezt követõen kétféle meghajtófeszültséget szolgáltat, melyek közül az egyik a 17 párologtatófúvóka elektromos fûtõelemének tápellátására, a másik pedig a 11 mikroszivattyú mûködtetésére szolgál 55 (lásd 6. ábra). Az eltárolt oldatot ezután a 13 oldattároló tartályból a 17 párologtatófúvókába szivattyúzzuk. A 17 párologtatófúvóka elektromos fûtõelemén a nikotinoldat elpárolog és magas hõmérsékletû gõz keletkezik belõle, melyet ezt követõen a nyitott végen keresz60 tül kivezetünk. A kibocsátott gõz a levegõben kitágul és 3
1
HU 005 200 T2
oly módon kondenzálódik, hogy mikroporlasztású cseppek keletkeznek belõle. A fúvókára szerelt ultrahangos 20 piezoelektromos elem hatása az, hogy egyrészt az instabil termikus légáramban lévõ nagynyomású, nagyméretû folyadékcseppek kellõ mértékben érintkeznek az elektromos fûtõelemmel és ezáltal elpárolognak; másrészt a 17 párologtatófúvókában lévõ folyadékcseppek közvetlenül szétbomlanak és elporlasztódnak; harmadrészt a folyadék forráspont feletti hõmérsékleténél megvalósuló esetleges robbanásszerû elgázosodást kiküszöbölik. Az integrált párologtatás révén lehetõvé válik, hogy a 0,2–3 mm átmérõjû aeroszolcseppek könnyen bejussanak az alveolusba és ott felszívódjanak. A 18 légáramlás-érzékelõ arra a hígított levegõre érzékeny, amely a 16 beömlõnyíláson keresztül lép be akkor, amikor „szívás” mûvelet történik. Az érzékelt jelet továbbítjuk a vezérlõáramkörnek és a vezérlõáramkör egy bizonyos idõ elteltével megszünteti a mikroszivattyú és az elektromos fûtõelem tápellátását. A mikroszivattyú és az elektromos fûtõelem késleltetései közötti kapcsolási összefüggés az alábbi: az elektromos fûtõelem aktiválását követõen a mikroszivattyút 0,1–0,5 másodperc késleltetéssel aktiváljuk; az elektromos fûtõelemet 0,2–0,5 másodperc késleltetéssel kapcsoljuk ki azt követõen, hogy a mikroszivattyú vezérlõáramkörét kikapcsoltuk, ily módon garantáljuk, hogy adott mennyiségû folyadék befecskendezését követõen a teljes folyadékmennyiség maradéktalanul elpárolog. A nikotinoldat-tartály igény szerint különbözõ méretûre alakítható ki. A nikotinoldat naponta vagy néhány naponként újratölthetõ. A folyadékkristályos 10 kijelzõ mutatja a mûködési állapot paramétereit, így például az elem töltöttségét, a dohányzási alkalmak napi számát, az átlagos felhasználási idõközt és a túlzott dohányzásra vonatkozó figyelmeztetéseket. Minden egyes dohányzási tevékenység során egy piros 3 LED világít, és a vezérlõáramkör egy 1,2 másodpercig tartó fûrészfogjelet szolgáltat világításvezérlõ jelként, így a LED fényereje folyamatosan változik a hagyományos cigaretta meggyulladásának és égési folyamatának utánzása céljából. Az 1. ábrán látható az 1 töltõ, a 2 töltõcsatlakozó, a 4 rugó, a 6 héj, a 7 menetek, a 9 kapcsoló, a 14 átvezetõcsõ és a 15 terelõlap. A 601 szilikagél csõ a 602 nyomógörgõ, a 603 csõkígyó és a 604 motor a 6. ábrán látható. A jelen találmány szerinti eszköz nem zárja ki annak lehetõségét, hogy a vezérlõáramkör és az ultrahangos mikroszivattyú egy mikroelektronikus mechanikai rendszer (MEMS) felhasználásával egyetlen csipbe legyen integrálva. 2. példa: Az egyszerûsített elektronikus cigaretta A 7. ábrán egy olyan egyszerûsített eszköz szerkezeti felépítése látható, ahol elhagytuk az ultrahangos porlasztásra szolgáló nagyfrekvenciás generátort és a 20 piezoelektromos kerámia elemet. A kívánt párologtatási hatás elérése érdekében vékony fûtõszálakat használunk a fúvókával kombinálva (lásd 3. ábra), ily módon a fûtõszál és a fúvóka belsõ fala között kialakuló egy vagy több párologtatóüreg maximális átmérõje a
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
2
0,02–0,6 mm tartományba esik. Az elhagyott 18 légáramlás-érzékelõ funkcióját úgy helyettesítjük, hogy a rezisztív vagy kapacitív 119 érzékelõ kiindulási jelét a vezérlõáramkör révén bizonyos ideig késleltetjük és az egy végjelzésként szolgál. Az elektronikus cigaretta az alábbi módon van kialakítva: a 117 párologtatófúvóka, a nikkel-titán emlékezõötvözetbõl lévõ huzalból készült (az 5. ábrán látható) termikus meghajtó- 111 szivattyú, valamint a termikus meghajtószivattyúhoz csatlakozó 113 folyadéktároló tartály egy folyadéktovábbító rendszert alkot, a 108 vezérlõ-áramköri kártya két kimenete az elektromos fûtõelemhez és a szivattyúhoz vagy szelephez kapcsolódik, és egy testtel való érintkezésre érzékeny rezisztív 119 érzékelõ csatlakozik a vezérlõáramkör bemenetére; a 105 elem és a piros 103 LED az elülsõ oldalon, a héjon belül van elhelyezve és egy szipkára, egy pipára vagy egy ceruzára hasonlító integrált egységet képeznek. A termikus meghajtószivattyú egy elektrotermikusan zsugorítható perisztaltikus szivattyú, amely nikkel-titán emlékezõötvözetbõl vagy réztartalmú ötvözetbõl készült huzalokból van, és amelynek olyan gélcsöve van, amely egy nagynyomású üreg kialakítása céljából három ponton van összenyomva az elektrotermikus zsugorítási folyamat során a folyadék kiszivattyúzása céljából. A termikus meghajtószivattyúban lévõ üreg térfogatának változása meghatározza az egyes alkalmakkor elpárologtatandó oldat mennyiségét. A felhasználó szájával történõ érintkezést követõen a rezisztív 119 érzékelõ aktiválja a 108 vezérlõáramkört, a 108 vezérlõáramkör pedig mûködtetõáramot szolgáltat a termikus meghajtószivattyú és az elektromos fûtõelem számára, majd a vezérlõáramkör kimenetét két másodperccel késõbb kikapcsoljuk ahhoz, hogy a következõ dohányzási mûveletnél újból aktiválni lehessen. Adott esetben egy termikus expanzióval mûködtetett szivattyú vagy egy termikus szivattyú is használható. A hõtágulással mûködtetett szivattyú a folyadék kiszivattyúzása céljából egy nagynyomású üreget hoz létre oly módon, hogy lehetõvé teszi a beágyazott elektromos fûtõelemmel rendelkezõ mikrohidrogéntartály számára, hogy elzárja a folyadék-beömlõnyílást és a hõtágulás idején pedig kinyissa a folyadék-kiömlõnyílást. A 102 töltõcsatlakozó, a 103 LED, a 105 elem, a 109 kapcsoló, a 112 folyadék-újratöltõ szelep és a 116 levegõnyílás a 7. ábrán látható. A 401 elektródakivezetés, a 402 fûtõszál, a 403 menet, a 404 alj és a 405 fúvóka a 3. ábrán látható. Az 501 tartóelem, az 502 húzórugó, az 503 kipumpáló nagynyomású lap, az 504 szilikagél csõ, az 505 ellennyomó lemez, az 506 tartórugó, az emlékezõötvözetbõl készült 507 huzal, az 508 A elektróda, az 509 B elektróda és az 510 C elektróda az 5. ábrán látható.
3. példa: Egy nikkel-titán emlékezõötvözetbõl készült elektronikus cigaretta A 8. ábrán egy ilyen elektronikus cigaretta szerkezeti felépítése látható. Az eszköz elektrotermikus 217 párologtatófúvókája egy 220 pneumatikus szelepen keresz60 tül a 213 folyadéktároló tartályhoz kapcsolódik, a 55
4
1
HU 005 200 T2
210 szuperelasztikus tag pedig a 211 nyomólemezhez kapcsolódik, amely adott nyomással kapcsolódik a 213 folyadéktároló tartályhoz. A pneumatikus szelep egy 214 pneumatikus fóliából, egy 218 mágneses acélgyûrûbõl, egy 220 acél szeleptûbõl és egy 221 visszaállító rugóból áll. A nikkel-titán emlékezõötvözetbõl készült 210 szuperelasztikus tagot arra használjuk, hogy állandó nyomást fejtsünk ki a 211 nyomólemezen keresztül a folyadéktároló tartályra. Amikor a pneumatikus szelep nyit, a nikotint tartalmazó folyadék a pneumatikus szelepen keresztül a folyadéktároló tartályból beáramlik a párologtatófúvókába és ott elpárolog, majd ezt követõen kondenzálódik és magas hõmérsékletû füstfelhõt képez. A felhasználó szájával történõ érintkezéskor a rezisztív érzékelõ aktiválja a vezérlõáramkört, amely tápellátást szolgáltat az elektromos fûtõelemnek. Amikor a felhasználó szívási mûveletet hajt végre, az Nd¹Fe¹B permanens mágneses ötvözetbõl készült gyûrû behúzza a szeleptût, amely gyûrû a negatív nyomás hatásának kitett pneumatikus fólia hatására lép mûködésbe. Amikor a szeleptû nyit, folyadék áramlik be, majd a pneumatikus szelep alaphelyzetbe való visszaállását követõen a vezérlõáramkör révén 0,5 másodperces késleltetéssel kikapcsoljuk az elektromos fûtõelem számára szolgáltatott tápellátást. A 203 LED, a 202 töltõcsatlakozó, a 205 elem, a 208 vezérlõáramkör, a 209 kapcsoló, a 212 újratöltõ szelep, a 215 terelõlap, a 216 levegõnyílás és a 219 rezisztív érzékelõ a 8. ábrán látható. 4. példa: Egy tartály nyomását felhasználó elektronikus permetképzõ cigaretta A 9. ábrán látható eszközben az elektrotermikus 317 párologtatófúvóka, a 320 mérõüreghez csatlakozó 311 elektronikus szelep és a 313 folyadéktároló tartály egy folyadéktovábbító járatot alkot. Egy nagynyomású nitrogénnel töltött gáztartály van a folyadéktároló tartály körül elrendezve, amely ez utóbbira nyomást fejt ki annak érdekében, hogy megkönnyítse a folyadék továbbítását. Amikor vezérlõjelet adunk az elektronikus szelepnek, az elektronikus szelep aktiválódik és a nikotintartalmú oldat a folyadéktároló tartályból nyomás alatt a mérõüregbe jut, és eltol egy dugattyút, ezáltal lehetõvé teszi, hogy a dugattyú másik oldalán állandó mennyiségû folyadék jusson az elektronikus szelepen keresztül a párologtatófúvókába, és a folyadék ott elpárologjon, majd kondenzálódjon és ezáltal permet keletkezzen. A szelepnél elhelyezett mérõüreg egy olyan henger, amelynek folyadék-beömlõnyílása és folyadék-kiömlõnyílása van. A henger belsejében helyezkednek el a dugattyú mikronyílásai és a dugattyúhoz kapcsolódó visszaállító rugó. A rezisztív 319 érzékelõ által aktivált vezérlõáramkör vezérli az elektronikus szelep, illetve az elektromos fûtõelem állapotait. A dugattyú mikronyílásának a mérõüregbe való lassú infiltrálódása és a visszaállító rugó ereje következtében a dugattyú az egyes porlasztási folyamatokat követõen 5–8 másodpercen belül tér vissza kiindulási helyzetébe. A 305 elem, a 321 nagynyomású tartály, a 322 nyomókamra, a tömített 323 menetes nyílás, a 308 vezérlõ-áramköri kártya és a 316 levegõnyílás a 9. ábrán látható.
2
A 406 szilikagél csõ, a 407 ellennyomó lemez, az emlékezõötvözetbõl készült 408 huzalok, a 409 tartóelem, a 410 elektródakivezetés és a 411 nyomórugó a 4. ábrán látható. A 701 beömlõnyílás, a 702 dugattyú, a 5 dugattyú 703 mikronyílása, a 704 mérõüreg, a 705 visszaállító rugó és a 706 kiömlõnyílás a 10. ábrán látható. Az elektronikus permetképzõ cigarettában használt nikotinoldat a találmány értelmében az alábbi összeté10 telû lehet: 1. 6% nikotin, 85% propilénglikol, 2% glicerin, 2% esszencia, 5% szerves sav és 1% antioxidáns szer; 2. 4% nikotin, 80% propilénglikol, 5% glicerin, 1% butil-valerát, 1% izopentil-hexonát, 0,6% lauril-laurát, 15 0,4% benzil-benzoát, 0,5% metil-oktinikát, 0,2% etilheptilát, 0,3% hexil-hexanoát, 2% geranil-butirát, 0,5% mentol, 0,5% citromsav és 4% dohányesszencia; 3. 2% nikotin, 90% propilénglikol, 2,5% citromsav, 1% esszencia és 4,5% dohányesszencia; 4. 0,1% nikotin, 80% propilénglikol, 5% glicerin, 8% 20 alkohol, 2,9% víz, 1% esszencia, 1% dohányesszencia és 2% szerves sav.
25
30
35
40
45
50
55
60 5
SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, amely integrált egységként van kialakítva, és amely tartalmaz: héjat, egy, a nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta számára tápellátást biztosító tápegységet, egy vezérlõ-áramköri kártyán elrendezett és nagyfrekvenciás jelet elõállító nagyfrekvenciás jelgenerátort, nikotinoldat-tároló tartályt nikotinoldat tárolására, a vezérlõ-áramköri kártyán elrendezett és a nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta mûködésének vezérlésére szolgáló vezérlõáramkört, légáramlás-érzékelõt, testérzékelõ szenzort, a nikotinoldat porlasztására szolgáló porlasztót, magas hõmérsékletû párologtatófúvókát, ahol a héj (6) levegõbeszívási végén elrendezett párologtatófúvóka (17) egy mérõüreghez csatlakoztatott elektronikus szivattyún (11) vagy szelepen keresztül a nikotinoldatot tároló és folyadékbefecskendezõ szeleppel (12) rendelkezõ nikotinoldat-tároló tartályhoz (13) csatlakozik, ahol a porlasztó a vezérlõ-áramköri kártyán (8) elrendezett nagyfrekvenciás jelgenerátorhoz csatlakozik, továbbá a vezérlõáramkör kimenetei a nagyfrekvenciás jelgenerátorhoz, az elektromos fûtõelemhez, valamint az elektronikus szivattyúhoz vagy szelephez csatlakoznak, és ahol a testérzékelõ szenzor (19) és a légáramlásérzékelõ (18) a vezérlõáramkör bemeneteire vannak kapcsolva. 2. Az 1. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a testérzékelõ szenzor egy rezisztív érzékelõ vagy egy kapacitív érzékelõ.
1
HU 005 200 T2
3. Az 1. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a vezérlõ-áramköri kártyán (8) elrendezett nagyfrekvenciás generátor egy hárompontos oszcillátorhoz csatlakozó kondenzátor, egy hárompontos oszcillátorhoz csatlakozó tekercs vagy egy transzformátor típusú rezgõkör, amely nagyfrekvenciás generátor 35 KHz–3,3 MHz frekvenciát állít elõ. 4. Az 1. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a porlasztó egy piezoelektromos ultrahangos porlasztó, amely a párologtatófúvóka (17) külsõ oldalához csatlakoztatott ultrahangos piezoelektromos elemet (20) tartalmaz, és az ultrahangos piezoelektromos elemmel (20) egy, a vezérlõáramkörben kialakított automatikus frekvencia-finomhangoló áramkör rezonál. 5. Az 1. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a folyadékbefecskendezõ szelep (12) egy egyutas folyadékbefecskendezõ szelep, amely egy rugófeszítésû golyóval vagy kúpos taggal van tömítetten lezárva. 6. Az 1. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a légáramlás-érzékelõ (18) integrált hõérzékelõ ellenállások sora, amelyek egy vékony réteg formájában vannak kialakítva. 7. Az 1. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a vezérlõáramkör kimenete egy kijelzõhöz csatlakozik a nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta mûködési állapotára vonatkozó paraméterek számszerû vagy grafikus kijelzésére. 8. A 7. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a kijelzõ egy folyadékkristályos kijelzõ. 9. A 7. igénypont szerinti nem elszívható, elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta mûködési állapotának paraméterei az elem töltöttsége, a naponta végzett dohányzások száma, az átlagos felhasználási idõköz, a nikotinoldat mennyisége és a túlzott dohányzásra vonatkozó figyelmeztetések. 10. A 2. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a testérzékelõ szenzort alkotó rezisztív vagy kapacitív érzékelõ (19) elektródája egy szipka végén elrendezett felsõ fémfóliából és alsó fémfóliából áll, a rezisztív vagy kapacitív paramétereknek a testérzékelõ szenzornak az emberi testtel való érintkezése miatt bekövetkezõ változása a vezérlõáramkörhöz van továbbítva, és a testérzékelõ szenzor alkotja a testérzékelõ kapcsolót. 11. Az 1. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol az elektronikus szivattyú (11) kis sebességgel, de nagy nyomatékkal forog, ahol egy motor vagy lineáris motor egy tengelykapcsolón keresztül egy nagy áttételû lassítószerkezetet hajt. 12. A 11. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol az elektronikus szi-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 6
2
vattyú perisztaltikus szivattyú, búvárszivattyú, excenterszivattyú, csavarszivattyú, piezoelektromos szivattyú, szupermagnetorestrikciós szivattyú, hõtágulással mûködtetett szivattyú, termikus kontrakcióval mûködtetett szivattyú vagy termikkel mûködtetett szivattyú. 13. A 12. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a perisztaltikus szivattyú szilikagél csövet, nyomógörgõt, csõkígyót és motort tartalmaz. 14. A 12. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol az elektronikus szivattyú vagy szelep nikkel-titán emlékezõötvözetbõl vagy réztartalmú emlékezõötvözetbõl készült huzalokból lévõ, hõ hatására összehúzódó szelep, amely a szilikagél csövön van kialakítva, amelyet a nikkel-titán emlékezõötvözetbõl vagy réztartalmú emlékezõötvözetbõl készült huzalok az elektrotermikus kontrakcióból eredõ erõvel nyomnak. 15. Az 1. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a párologtatófúvóka (17) egy 0,05–2 mm belsõ átmérõjû és 3–20 mm effektív munkahosszúságú csõ, amely magas hõmérsékleten hõálló és kis hõvezetõ képességû anyagokból van, ahol a párologtatófúvókán belül egy elektromos fûtõelem van elhelyezve, ahol az elektromos fûtõelem és a párologtatófúvóka alakja olyan, hogy elõsegítik a folyadék elpárolgását és kiáramlását. 16. A 15. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a párologtatófúvókában (17) lévõ elektromos fûtõelem olyan huzalokból van, amelyek anyaga nikkel-króm ötvözet, vas-krómalumínium ötvözet, rozsdamentes acél, arany, platina vagy volfrám-molibdén ötvözet, és amely párologtatófúvóka egyenes kialakítású, egyszeres spirál kialakítású, csoportos kialakítású vagy csoportos spirál kialakítású, amelyek közül elõnyös az egyenes kialakítás és a csoportos spirál kialakítás. 17. A 16. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a nikkel-króm ötvözetbõl, vas-króm-alumínium ötvözetbõl, rozsdamentes acélból, aranyból, platinából vagy volfrám-molibdén ötvözetbõl lévõ huzalok a fúvóka belsõ falán vannak elrendezve. 18. A 16. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a nikkel-króm ötvözetbõl, vas-króm-alumínium ötvözetbõl, rozsdamentes acélból, aranyból, platinából vagy volfrám-molibdén ötvözetbõl lévõ huzalok a fúvóka külsõ oldalán vannak elrendezve, ezáltal egy rövid idejû elõmelegítésre szolgáló tápegység üzemmódban megfelelõ válaszidõvel rendelkeznek. 19. A 15. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol az elektromos fûtõelem egy, a fúvóka belsõ falán elhelyezett bevonat és a bevonat elektrotermikus kerámiaanyagokból, PTC kerámia félvezetõ anyagokból vagy korrózióálló fémfóliából van. 20. A 18. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a korrózióálló fémfó-
1
HU 005 200 T2
lia aranyból, nikkelbõl, krómból, platinából vagy molibdénbõl van. 21. A 18. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a bevonat bevonatszinterezéssel, kémiai rétegszinterezéssel vagy ionszórással van felhordva. 22. A 18–21. igénypontok bármelyike szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a párologtatófúvóka egy magas hõmérsékletû párologtatófúvóka, ahol a magas hõmérsékletû párologtatófúvókában fûtés van alkalmazva. 23. A 21. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a párologtatófúvóka nagy ellenállású fémbõl van és a fúvóka elektromos fûtõszál alkalmazása nélkül, közvetlenül egy fûtõárammal van ellátva. 24. Az 1. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a felhasználó által végzett dohányzáskor a testérzékelõ szenzor úgy mûködteti a vezérlõáramkört, hogy az két vezérlõjelet adjon ki, amelyek közül az egyik a magas hõmérsékletû párologtatófúvóka elektromos fûtõelemének tápellátására szolgál, a másik pedig egy mikroszivattyút mûködtet oly módon, hogy a mikroszivattyú nikotinoldatot pumpál a nikotinoldat-tartályból a magas hõmérsékletû párologtatófúvókába, ahol a nikotinoldat a magas hõmérsékletû párologtatófúvóka elektromos fûtõelemein elpárolog és ezt követõen egy nyíláson keresztül kiáramlik. 25. A 4. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol az ultrahangos piezoelektromos elem a nagynyomású instabil meleg levegõáramban lévõ nagyméretû nikotincseppek számára lehetõvé teszi, hogy elegendõ ideig érintkezzenek az elektromos fûtõelemmel és ezáltal elpárologjanak, továbbá lehetõvé teszi a magas hõmérsékletû párologtatófúvókában lévõ nikotincseppek számára, hogy azonnal szétváljanak és elporlasztódjanak, továbbá kiküszöböli a nikotincseppeknek a forráspontjuk feletti hõmérsékleten megvalósuló robbanásszerû elgázosodását. 26. A 4. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a légáramlás-érzékelõ egy levegõ-beömlõnyílásból a felhasználó által folytatott dohányzás során kiáramló híg levegõáramra érzékeny, és az érzékelõbõl kibocsátott jel a vezérlõáramkörre van kapcsolva és a mikroszivattyú, valamint az elektromos fûtõelem tápellátásának egy bizonyos késleltetéssel történõ lekapcsolására szolgál. 27. A 12. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a hõ hatására összezsugorítható meghajtószivattyú egy elektrotermikusan összezsugorítható perisztaltikus szivattyú, amely nikkel-titán emlékezõötvözetbõl vagy réztartalmú emlékezõötvözetbõl készült huzalokból van, és amely olyan gélcsövet tartalmaz, amely az elektrotermikus összehúzódáskor három ponton van összenyomva oly módon, hogy a folyadék kiszivattyúzásához egy nyomóüreget képez. 28. A 12. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a hõtágulással mû-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 7
2
ködtetett szivattyú egy, a folyadék kiszivattyúzására szolgáló nyomóüreget alkot oly módon, hogy egy beágyazott elektromos fûtõelemet tartalmazó mikrohidrogéntartály elzárja a folyadék-beömlõnyílást és a hõtágulás következtében kinyitja a folyadék-kiömlõnyílást. 29. A 12. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a termikus szivattyú egy olyan nyomóüreget tartalmaz, amely a folyadékot a folyadéknak egy elektromos fûtõfólián történõ gyors elpárologtatásával szivattyúzza ki. 30. Az 1. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a mérõüreghez csatlakozó szelepnél elrendezett mérõüreg egy olyan henger, amelynek folyadék-beömlõnyílása és folyadék-kiömlõnyílása van, és a henger mikronyílásokkal ellátott dugattyút és a dugattyúhoz csatlakozó visszaállító rugót tartalmaz. 31. Az 1–30. igénypontok bármelyike szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a vezérlõáramkör és az ultrahangos mikroszivattyú a mikromechanikai rendszerek elve alapján egyetlen szilíciumcsipre van integrálva. 32. Az 1–31. igénypontok bármelyike szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a mikroszivattyú az elektromos fûtõelem aktiválását követõen 0,1–0,5 másodperc késleltetéssel van aktiválva és az elektromos fûtõelem a mikroszivattyút vezérlõ áramkör lekapcsolását követõen 0,2–0,5 másodperces késleltetéssel van lekapcsolva. 33. Az 1. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a nikotinoldat-tároló tartály (13) olyan polimerekbõl van, amelyek ellenállnak a nikotin áthatolásának. 34. A 33. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a polimereket szilikongumi alkotja. 35. Az 1–34. igénypontok bármelyike szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a nikotinoldat-tároló tartály térfogata olyan, hogy naponta egyszer tölthetõ újra a nikotinoldattal. 36. Az 1–35. igénypontok bármelyike szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a nikotinoldat-tároló tartály térfogata olyan, hogy többnaponta egyszer tölthet újra a nikotinoldattal. 37. Az 1. vagy 15. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a párologtatófúvóka (17) hagyományos kerámiákból van, vagy ahol a párologtatófúvóka alumínium-szilikát-kerámiából, titán-oxidból, cirkónium-oxidból, ittrium-oxid-kerámiából, megolvasztott szilikonból, szilícium-dioxidból vagy megolvasztott alumínium-oxidból van, és egyenes csõ alakúra vagy spirál alakúra van kialakítva, illetve ahol a párologtatófúvóka (17) politetrafluor-etilénbõl, karbonszálból, üvegszálból vagy más hasonló tulajdonságú anyagokból van. 38. Az 1. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, amely tartalmaz továbbá egy, a héj (6) elülsõ végén elrendezett piros LED¹et. 39. A 38. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a piros LED világít,
1
HU 005 200 T2
amikor a nem elszívható elektronikus permetképzõ cigarettát megszívják. 40. A 38. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a vezérlõáramkör egy 1,2 másodperces periódusidejû fûrészfogjelet szolgáltat a piros LED számára, ezáltal a LED fokozatosan változó fényerõvel világít. 41. Az 1. igénypont szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a héj egy szipkára, egy pipára vagy egy tollra hasonlító integrált egység.
2
42. Az 1–41. igénypontok bármelyike szerinti nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a tápegység egy eldobható elem vagy egy újratölthetõ elem. 43. Az 1–42. igénypontok bármelyike szerinti 5 nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta, ahol a nem elszívható elektronikus permetképzõ cigaretta megtölthetõ hagyományos gyógyszerrel, ezáltal pulmonológiai gyógyszeradagoló eszközként 10 mûködik.
8
HU 005 200 T2 Int. Cl.: A24B 15/16
9
HU 005 200 T2 Int. Cl.: A24B 15/16
10
HU 005 200 T2 Int. Cl.: A24B 15/16
11
HU 005 200 T2 Int. Cl.: A24B 15/16
12
HU 005 200 T2 Int. Cl.: A24B 15/16
13
HU 005 200 T2 Int. Cl.: A24B 15/16
Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest Felelõs vezetõ: Törõcsik Zsuzsanna Windor Bt., Budapest
