RS62211B1

RS62211B1 - Sklop za indukciono zagrevanje uređaja za stvaranje pare

Info

Publication number: RS62211B1
Application number: RS20210976A
Authority: RS
Inventors: Mark Gill
Original assignee: Jt Int Sa
Priority date: 2017-09-06
Filing date: 2018-09-03
Publication date: 2021-09-30
Also published as: CN111052858B; PL3883342T3; KR20220123143A; CN114868974A; US20230081081A1; EP3883342B1; EA202192633A3; JP7170034B2; EA039588B1; KR20230096139A; UA126925C2; WO2019048379A1; JP2023022002A; US11516894B2; CN111052858A; KR20200051603A; CA3074883A1; JP2020532314A; TW201931947A; EP3883342A1

Description

Opis

[0001] Predmetni pronalazak se odnosi na sklop za indukciono zagrevanje uređaja za stvaranje pare. Uređaji koji zagrevaju, umesto da sagorevaju supstancu koja stvara paru za udisanje, postali su popularni kod potrošača poslednjih godina. Takvi uređaji mogu da koriste jedan od niza različitih pristupa za pružanje toplote supstance. Jedan takav pristup je uređaj za stvaranje pare koji koristi indukcioni sistem zagrevanja. U takvom uređaju uz uređaj se isporučuje indukcioni kalem (u daljem tekstu nazivana i induktor), a reaktivni provodnik se pruža sa supstancom za stvaranje pare. Električna energija se daje induktoru kada korisnik aktivira uređaj koji zauzvrat stvara elektromagnetno polje. Reaktivni provodnik se udružuje sa poljem i stvara toplotu koja se prenosi na supstancu i para se stvara dok se supstanca zagreva.

[0002] Takav pristup ima potencijal da pruži bolju kontrolu zagrevanja i time stvaranje pare. Međutim, u praksi takav pristup može rezultovati relativno glomaznim uređajem sa velikim brojem komponenti. To može učiniti skupu proizvodnju i biti neugodan korisnicima koji očekuju jednostavan i kompaktan uređaj.

[0003] Korisnici očekuju da se takav uređaj može puniti, pa je poželjan bezbedan i pouzdan sistem za punjenje uređaja za stvaranje pare. Međutim, ugradnja takvog sistema za punjenje zajedno sa punjivim izvorom napajanja može dovesti do još većeg broja komponenti u glomaznom i teškom uređaju.

[0004] Dokument WO2017/118553 obelodanjuje uređaj za stvaranje pare prema stanju tehnike.

[0005] Predmetni pronalazak nastoji da ublaži bar neke od gore navedenih problema.

SUŠTINA PRONALASKA

[0006] Prema prvom aspektu predmetnog pronalaska, pružen je sklop za indukciono zagrevanje za uređaj za stvaranje pare prema patentnom zahtevu 1.

[0007] Korišćenjem indukcionog kalema i za emitovanje i za prijem elektromagnetnog polja, moguće je pouzdano pružiti indukciono zagrevanje i indukciono punjenje od istog člana u uređaju za stvaranje pare. To dovodi do smanjenog broja komponenti, poboljšavajući veličinu, težinu, troškove proizvodnje i sigurnost uređaja.

[0008] Reaktivni provodnik može sadržati jedan ili više od, ali nije ograničen na naredno: aluminijum, gvožđe, nikl, nerđajući čelik i njihove legure (npr. nikl hrom). Primenom elektromagnetnog polja u njegovoj blizini, reaktivni provodnik može stvarati toplotu usled vrtložnih struja i gubitaka magnetne histereze što rezultuje pretvaranjem energije iz elektromagnetne u toplotnu.

[0009] Poželjno je da sklop za indukciono zagrevanje dalje sadrži invertor postavljen da menja jednosmernu struju iz izvora napajanja u naizmeničnu visokofrekventnu struju; ispravljač postavljen za promenu naizmenične visokofrekventne struje iz indukcionog kalema u jednosmernu; i indukcioni regulator postavljen da bude u upotrebi u električnoj vezi sa izvorom napajanja, indukcionim kalemom, ispravljačem i sa invertorom tako da se pri upotrebi naizmenična visokofrekventna struja može selektivno dovesti u indukcioni kalem i reaktivni provodnik se može indukciono zagrevati indukcionim kalemom i, tokom upotrebe, jednosmerna struja može se selektivno dovesti do izvora napajanja kada indukcioni kalem prima napajanje u obliku elektromagnetnog polja stvorenog od strane spoljnog izvora, radi indukcionog punjenja izvora napajanja.

[0010] Indukcioni regulator pruža način za upravljanje indukcionim mogućnostima sklopa za zagrevanje, selektivnim napajanjem električne struje na indukcioni kalem i izvor napajanja. To omogućava korisniku uređaja da efikasno kontroliše obim funkcija zagrevanja i punjenja kroz indukcioni kalem i da napaja električnu struju samo kada je to potrebno.

[0011] Upotreba jedne upravljačke jedinice za upravljanje dve funkcionalnosti putem indukcionog kalema smanjuje broj komponenti i poboljšava sigurnost sklopa za zagrevanje. Uključivanje invertora i ispravljača je korisno u nekim situacijama u kojima struju unutar sklopa za zagrevanje treba prebaciti između naizmenične i jednosmerne struje.

[0012] Sklop može biti postavljen za rad u upotrebi sa fluktuirajućim elektromagnetnim poljem sa gustinom magnetnog fluksa između približno 0,5 T i približno 2,0 T u tački najviše koncentracije.

[0013] Izvor napajanja i strujna kola mogu biti konfigurisani da rade na visokim frekvencijama. Tipično, izvor napajanja i sklop mogu biti konfigurisani da rade na frekvenciji između približno 80 kHz i približno 500 kHz, poželjno između približno 150 kHz i približno 250 kHz, još poželjnije 200 kHz.

[0014] Dok indukcioni kalem može sadržati bilo koji pogodan materijal, tipično indukcioni kalem može sadržati Litz žicu ili Litz kabl.

[0015] Iako sklop za zagrevanje može imati bilo koji oblik, može biti postavljen tako da suštinski ima oblik indukcionog kalema, kako bi se smanjila suvišna upotreba materijala. Poželjno je da je indukcioni kalem suštinski cilindričnog oblika.

[0016] Kružni presek cilindričnog indukcionog kalema idealan je za umetanje tela koje se indukciono zagreva, i za ravnomerno zagrevanje tela, i dovodi do oblika sklopa za zagrevanje koji je udoban za korisnika.

[0017] Poželjno je da su invertor i ispravljač isti član postavljen da selektivno menja jednosmernu struju iz izvora napajanja u naizmeničnu visokofrekventnu struju i da selektivno menja naizmeničnu visokofrekventnu struju iz indukcionog kalema u jednosmernu.

[0018] Budući da su uloga invertora i ispravljača u prebacivanju između jednosmerne i naizmenične struje u suštini slične funkcije samo izvedene obrnuto, moguće je upotrebiti jednog člana za okretanje jednosmerne struje u jednom smeru, i za ispravljanje naizmenične struje u drugom smeru. Ovo pruža jednostavno i pouzdano rešenje za smanjenje troškova proizvodnje i broja komponenti u sklopu za zagrevanje, i rezultuje znatno kompaktnijim i lakšim uređajem.

[0019] Sklop za zagrevanje može se napuniti postavljanjem spoljnog izvora elektromagnetnog polja u blizini indukcionog kalema. Tipično, spoljni izvor može sadržati spoljnu indukcioni kalem za prijem i prenos elektromagnetnog polja. Iako spoljni izvor može na bilo koji način da stupi u interakciju sa indukcionim kalemom, tipično je sklop za zagrevanje postavljen tako da prima barem deo spoljnog izvora elektromagnetnog polja unutar svoje zapremine.

[0020] Postavljanjem dela spoljnog izvora unutar sklopa za zagrevanje (u nekim primerima pružanjem izbočine (koja čini deo spoljnog izvora) koja se može umetnuti u odeljak za zagrevanje kada u odeljku nema tela/kapsule), je moguće osigurati sigurnu i kompaktnu bežičnu vezu između spoljnog izvora elektromagnetnog polja i indukcionog kalema sklopa za zagrevanje. Ovaj raspored osigurava snažnu elektromagnetnu spregu između indukcionog kalema i spoljnog izvora, kako bi se povećala efikasnost indukcionog punjenja za izvor napajanja sklopa za indukciono zagrevanje. Dalje, u ovom rasporedu sklop zagrevanja deluje kao štit od elektromagnetnog polja tokom punjenja.

[0021] Alternativno, bar deo sklopa je predviđen da se, tokom upotrebe, ubaci u zapreminu spoljnog izvora elektromagnetnog polja. Spoljni izvor može imati otvor i deo njegove unutrašnje zapremine unutar kog se sklop može umetnuti. Alternativno, spoljni izvor može u sebi imati prolaznu rupu tako da njen unutrašnji obod omogućava da se kroz njega umetne sklop. Ovo omogućava izlaganje usnog dela tokom rada u vezi sa kompaktnim spoljnim izvorom, čak i u primerima kada usni deo zatvara odeljak za zagrevanje kada je pričvršćen na uređaj za stvaranje pare.

[0022] Kada se sklop spaja sa spoljnim uređajem, bilo interno ili eksterno, mogu se dogoditi situacije u kojima je potrebna stabilna fizička veza. Uređaj može biti opremljen sredstvom za fiksiranje položaja spoljnog izvora u odnosu na sklop za indukciono zagrevanje. Poželjno, mogu postojati sredstva za fiksiranje položaja spoljnog kalema u odnosu na indukcioni kalem sklopa, kao što je mehanizam za uklapanje. To može omogućiti da se dva uređaja fizički spajaju tako da se može održavati i elektromagnetna sprega.

[0023] Mogu biti situacije u kojima je korisno pružiti elektromagnetno polje za punjenje izvan sklopa za indukciono zagrevanje kako je kasnije detaljno opisano.

[0024] Prema predmetnom pronalasku, takođe je pružen uređaj za stvaranje pare koji sadrži: sklop za indukciono zagrevanje prema prvom aspektu predmetnog pronalaska; odeljak za zagrevanje uređen da primi telo koje sadrži isparljivu supstancu i reaktivni provodnik koji se može indukciono zagrevati; ulaz za vazduh postavljen za dovod vazduha u odeljak za zagrevanje; izlaz za vazduh u vezi sa odeljkom za zagrevanje.

[0025] Korišćenjem sklopa za zagrevanje koji je optimizovan za više funkcija zagrevanja i punjenja uređaja za stvaranje pare, moguće je pružiti pouzdan, lagan i kompaktan uređaj za stvaranje pare.

[0026] Telo može biti kapsula koja uključuje supstancu koja isparava u unutrašnjosti vazdušno propusne ljuske. Vazdušno propusni materijal može biti materijal koji je električno izolacioni i nemagnetni. Materijal može imati visoku vazdušnu propusnost da omogući prolaz vazduha kroz materijal otporan na visoke temperature. Primeri pogodnih materijala koji propuštaju vazduh uključuju celulozna vlakna, papir, pamuk i svilu. Materijal koji propušta vazduh može takođe da deluje kao filter. Alternativno, telo može biti isparljiva supstanca umotana u papir. Alternativno, telo može biti isparljiva supstanca koja se nalazi u materijalu koji nije vazdušno propustan, ali koji sadrži odgovarajuću perforaciju ili otvore koji omogućavaju protok vazduha. Alternativno, samo telo može biti isparljiva supstanca. Telo može suštinski imati oblik štapa.

[0027] isparljiva supstanca može biti bilo koja vrsta čvrstog ili polučvrstog materijala. Primeri vrsta isparljivih čvrstih materija uključuju prah, granule, pelete, komadiće, pramenove, porozni materijal ili listove. Supstanca može sadržati biljni materijal, a naročito duvan.

[0028] Poželjno je da isparljiva supstanca može da sadrži materijal za formiranje aerosola. Primeri materijal za formiranje aerosola uključuju polihidrične alkohole i njihove smeše kao što su glicerin ili propilen glikol. Tipično, isparljiva supstanca može imati sadržaj materijala za formiranje aerosola između približno 5% i približno 50% na osnovu suve mase. Poželjno, isparljiva supstanca može da sadrži približno 15% materijala za formiranje aerosola na osnovu suve mase.

[0029] Sama isparljiva supstanca može biti materijal za formiranje aerosola. U ovom slučaju isparljiva supstanca može biti tečna. U ovom slučaju telo može imati supstancu koja zadržava tečnost (npr. snop vlakana, porozni materijal kao što je keramika itd.) koja zadržava tečnost kako bi se isparila isparivačem, kao što je grejač, i omogućava formiranje i oslobađanje ili emitovanje pare iz supstance koja zadržava tečnost prema izlazu za vazduh radi udisanja od strane korisnika.

[0030] Pri zagrevanju isparljiva supstanca može osloboditi isparljiva jedinjenja. Isparljiva jedinjenja mogu da uključuju nikotin ili jedinjenja sa ukusom, poput arome duvana.

[0031] S obzirom na to da indukcioni kalem proizvodi elektromagnetno polje kada radi na zagrevanju reaktivnog provodnika, bilo koji član koji sadrži reaktivni provodnik koji se može indukciono zagrevati se zagreva kada se postavi u blizini uređaja u radu, i kao takav nema ograničenja u smislu oblika i oblika tela koje prima odeljak za zagrevanje. Poželjno je da se telo koje se zagreje ima cilindrični oblik i stoga je odeljak za zagrevanje izveden tako da prima suštinski cilindrični isparljivi predmet.

[0032] Sposobnost odeljka za zagrevanje da primi uglavnom cilindrični član koji se zagreva je korisna jer se često isparljive supstance i naročito duvanski proizvodi pakuju i prodaju u cilindričnom obliku.

[0033] Takođe prema predmetnom pronalasku, pružen je sistem za punjenje uređaja za stvaranje pare koji sadrži: sklop za indukciono zagrevanje prema prvom aspektu predmetnog pronalaska; uređaj za punjenje koji sadrži kalem za punjenje postavljen da indukuje struju u indukcionom kalemu sklopa za indukciono zagrevanje stvaranjem elektromagnetnog polja [0034] Ako uređaj za punjenje proizvodi elektromagnetno polje za indukciju struje u indukcionom kalemu sklopa za indukciono zagrevanje radi punjenja izvora energije, moguće je pružiti sigurno i efikasno bežično punjenje uređaja za stvaranje pare.

[0035] Iako uređaj za punjenje može imati bilo koji oblik, poželjno je da je uređaj za punjenje suštinski cilindričan.

[0036] Prema drugom aspektu predmetnog pronalaska, pružen je postupak punjenja uređaja za stvaranje pare, koji sadrži korake: postavljanje uređaja za punjenje u neposrednoj blizini sklopa za indukciono zagrevanje uređaja za stvaranje pare, gde sklop za indukciono zagrevanje sadrži punjivi izvor napajanja i kalem za indukciono zagrevanje; i prenošenje napajanja sa uređaja za punjenje u obliku elektromagnetnog polja na kalem za indukciono zagrevanje sklopa za zagrevanje za napajanje punjivog izvora napajanja.

[0037] Korišćenjem kalema za indukciono zagrevanje uređaja za stvaranje pare za pružanje indukcionog punjenja izvoru energije uređaja, moguće je pružiti bežično punjenje uređaja bez potrebe za odvojenim drugim indukcionim uređajem za punjenje.

[0038] Iako uređaj za punjenje može biti postavljen za interakciju sa indukcionim kalemom na bilo koji način, poželjno je da je deo uređaja za punjenje barem delimično ubačen u zapreminu sklopa za indukciono zagrevanje. Ovo osigurava održavanje pravilne veze između uređaja za punjenje i kalema za indukciono zagrevanje kako bi se pružio siguran i pouzdan spoj za punjenje izvora napajanja.

[0039] Alternativno, bar deo sklopa za indukciono zagrevanje može biti barem delimično ubačen u zapreminu uređaja za punjenje.

[0040] Mogu biti situacije u kojima je korisno pružiti elektromagnetno polje za punjenje izvan sklopa za indukciono zagrevanje. Na primer, može biti poželjno da istovremeno rade i funkcije zagrevanja i punjenja sklopa za indukciono zagrevanje ili da se upravlja zagrevanjem dok je spoljašnji uređaj povezan i/ili da se puni dok je telo/kapsula u unutrašnjem prostor odeljka za zagrevanje, u kom slučaju je povoljan spoljni izvor elektromagnetnog polja koji se obavija oko sklopa za indukciono zagrevanje. Postavljanjem sklopa za zagrevanje za umetanje u spoljni uređaj za punjenje, moguće je osloboditi unutrašnji prostor sklopa (npr. unutrašnji prostor odeljka za zagrevanje) koji zauzima supstanca koja se zagreje (npr. telo/kapsula). Unutrašnji prostor može biti definisan radijalno prema indukcionom kalemu i može biti postavljen tako da prima telo koje sadrži isparljivu supstancu i reaktivni provodnik ili provodnike koji se mogu indukciono zagrevati, na primer kako je gore opisano.

[0041] Pored toga, u slučaju da su zagrevanje i punjenje potrebni istovremeno, sklop za indukciono zagrevanje može sadržati dva kalema, jedan za punjenje i drugi za zagrevanje, po mogućnosti u istoj traci i jedan pored drugog.

[0042] U svim slučajevima (tj. bilo da je deo spoljnog uređaja za punjenje umetnut u zapreminu (npr. odeljak za zagrevanje) uređaja za stvaranje pare ili je deo uređaja za stvaranje pare umetnut u zapreminu spoljnog uređaja za punjenje (npr. navlačenjem dela spoljnog uređaja za punjenje preko uređaja za stvaranje pare)), poželjno je da spoljni uređaj za punjenje sadrži primarni kalem za punjenje (koji može da indukuje struju u indukcionom kalemu uređaja za stvaranje pare) koji može biti postavljen tako da suštinski bude koaksijalan sa indukcionim kalemom uređaja za stvaranje pare i suštinski da se preklapa sa njim, kada su povezani u konfiguraciji punjenja.

KRATAK OPIS SLIKA

[0043] Pronalazak će sada biti opisan kao primer sa pozivanjem na prateće slike, gde:

Slika 1 šematski ilustruje sklop za indukciono zagrevanje prema primeru predmetnog pronalaska.

Slika 2A šematski ilustruje protok struje kroz sklop za indukciono zagrevanje sa Slike 1, kada radi na zagrevanju spoljnog reaktivnog provodnika.

Slika 2B šematski ilustruje protok struje kroz sklop za indukciono zagrevanje sa Slike 1, kada radi na punjenju izvora napajanja.

Slika 3 šematski ilustruje kako sklop za indukciono zagrevanje sa Slika 1, 2A i 2B može da bude u interakciji sa spoljnim izvorom elektromagnetnog polja.

Slika 4 šematski ilustruje rastavljeni prikaz uređaja za stvaranje pare prema primeru predmetnog pronalaska.

Slika 5 šematski ilustruje uređaj za stvaranje pare sa Slike 4, u upotrebi.

Slika 6 šematski ilustruje još jedan primer kako sklop za indukciono zagrevanje sa Slika 1, 2A i 2B može da bude u vezi sa primerom spoljnog izvora elektromagnetnog polja.

DETALJAN OPIS

[0044] Slika 1 šematski ilustruje sklop za indukciono zagrevanje 10 prema primeru predmetnog pronalaska. U ovom primeru, sklop za zagrevanje 10 uključuje indukcioni kalem 12 i punjivi izvor energije 13. Izvor 13 i indukcioni kalem 12 postavljeni su u električnu vezu tako da se električna napajanje može selektivno prenositi između dve komponente. Indukcioni kalem 12 je postavljen za zagrevanje spoljnog reaktivnog provodnika primanjem električne energije iz izvora napajanja 13 i stvaranjem elektromagnetnog polja. Indukcioni kalem 12 je dalje postavljen da prima elektromagnetno polje stvoreno spolja, kako bi selektivno indukovao električnu struju za punjenje punjivog izvora napajanja 13. U ovom primeru, indukcioni kalem 12 je suštinski cilindričan, tako da je oblik sklopa za indukciono zagrevanje 10 takođe suštinski cilindričan.

[0045] Kada radi na zagrevanju spoljnog reaktivnog provodnika, naizmenična struja promenjena od jednosmerne struje koju napaja izvor napajanja 13 protiče kroz indukcioni kalem 12 kako bi stvorila kontrolisano elektromagnetno polje u regionu blizu kalema 12. Stvoreno elektromagnetno polje pruža izvor za spoljni reaktivni provodnik koji apsorbuje elektromagnetnu energiju i pretvara je u toplotu, čime se postiže indukciono zagrevanje.

[0046] Sklop za indukciono zagrevanje 10 sa Slike 1 takođe može da se koristi za indukciono punjenje izvora energije 13 kada je spoljni izvor elektromagnetnog polja postavljen u blizini indukcionog kalema 12. Kada se koristi za punjenje izvora napajanja 13, indukcioni kalem 12 stupa u interakciju sa spoljnim poljem za apsorpciju elektromagnetne energije i indukovanje naizmenične struje, koja se menja u jednosmernu i prenosi na izvor napajanja 13 kako bi se pružilo indukciono punjenje. Na ovaj način, indukcioni kalem 12 pruža način i za funkciju zagrevanja i za punjenja sklopa za indukciono zagrevanje 10.

[0047] U nekim primerima, sklop za indukciono zagrevanje 10 dalje sadrži indukcioni regulator 14, kao što je prikazano na Slikama 2A i 2B. U ovom primeru, indukcioni regulator 14 je postavljen da bude u upotrebi u električnoj vezi sa izvorom napajanja 13 i indukcionim kalemom 12, tako da selektivno kontroliše električnu struju koja teče između izvora napajanja 13 i indukcionog kalema 12, tako da se obim zagrevanja ili punjenja mogu regulisati.

Indukcionim regulatorom 14 korisnik može ručno da upravlja za odabir podešavanja toplote ili da ga programira za automatsko podešavanje struje kroz indukcioni kalem 12 prema unapred određenim parametrima.

[0048] Sklop za indukciono zagrevanje 10 dalje sadrži invertor postavljen za promenu jednosmerne struje iz izvora napajanja 13 u naizmeničnu visokofrekventnu struju za pogon indukcionog kalema 12 i ispravljač postavljen za promenu naizmenične visokofrekventne struje iz indukcionog kalema 12 na jednosmernu struju za punjenje izvora napajanja 13.

[0049] Slika 2A ilustruje protok struje kroz sklop za indukciono zagrevanje 10 tokom rada za zagrevanje spoljnog reaktivnog provodnika. Električna struja iz izvora napajanja 13, koju invertor pretvara u visokofrekventnu naizmeničnu struju, indukcioni regulator 14 selektivno dovodi u indukcioni kalem 12. Naizmenična struja u indukcionom kalemu 12 stvara dinamičko elektromagnetno polje u regionu kalema 12, koju spoljni reaktivni provodnik može apsorbovati kako bi se postiglo indukciono zagrevanje.

[0050] Slika 2B ilustruje protok struje kroz sklop za indukciono zagrevanje 10 kada radi na

1

punjenju punjivog izvora napajanja 13. Napajanje se prima na indukcionom kalemu 12 u obliku dinamičkog elektromagnetnog polja stvorenog od strane spoljnog izvora.

Elektromagnetno polje proizvodi elektromotornu silu u indukcionom kalemu 12 za stvaranje visokofrekventne naizmenične električne struje. Naizmenična struja iz indukcionog kalema 12, koju ispravljač pretvara u jednosmernu struju, se selektivno napaja na izvor napajanja 13 od strane indukcionog regulatora 14. Na taj način se punjivi izvor napajanja 13 može indukciono i bežično puniti pomoću spoljnog izvor elektromagnetnog polja, koristeći indukcioni kalem 12 kao prihvatni reaktivni provodnik (ili ekvivalentno kao sekundarni kalem transformatora, što je dobro poznato u struci indukcionog punjenja).

[0051] Iako su radi jasnoće invertr i ispravljač opisani kao odvojene komponente, ove komponente mogu biti isti član postavljen da radi unazad, radi selektivne promene jednosmerne struje iz izvora napajanja 13 u visokofrekventnu naizmeničnu struju i za selektivnu promenu visokofrekventne naizmenične struje iz indukcionog kalema 12 u jednosmernu.

[0052] Slika 3 šematski ilustruje dva primera kako sklop za indukciono zagrevanje 10 sa Slika 1, 2A i 2B može da bude u interakciji sa spoljnim izvorom elektromagnetnog polja. Kao što je prikazano na Slici 3, jedna moguća konfiguracija sklopa za indukciono zagrevanje 10 i spoljnog izvora 17 elektromagnetnog polja ima bar deo sklopa za indukciono zagrevanje 10 umetnut u zapreminu spoljnog izvora 17 elektromagnetnog polja. U ovoj konfiguraciji, indukcioni sklop za zagrevanje 10 je umetnut u spoljni izvor 17 tako da se indukcioni kalem 12 sklopa za zagrevanje 10 suštinski preklapa sa regionom stvaranja elektromagnetnog polja spoljnog izvora 17. U ovom primeru, spoljno elektromagnetno polje se stvara pomoću kalema za stvaranje u spoljnom izvoru 17, ali se polje može proizvesti na bilo koji drugi pogodan način, na primer koristeći tačkasti izvor.

[0053] U drugom primeru, sklop za indukciono zagrevanje 10 je postavljen da prima deo spoljnog izvora 17 elektromagnetnog polja unutar zapremine sklopa za zagrevanje 10. U ovom primeru, spoljni izvor 17 je umetnut u sklop za indukciono zagrevanje 10 tako da je komponenta za stvaranje polja spoljašnjeg izvora 17 u velikoj meri sadržana u unutrašnjosti indukcionog kalema 12. Ovaj raspored omogućava da se sklop za indukciono zagrevanje napuni sigurno i pouzdano, uz održavanje kompaktnog oblika.

[0054] Sklop za indukciono zagrevanje 10 može da se koristi za punjenje izvora energije 13 u bilo kojoj od gore navedenih konfiguracija, s tim što je konfiguracija izabrana tako da odgovara potrebama korisnika. Na primer, može biti poželjno da istovremeno rade i funkcije zagrevanja i punjenja sklopa za indukciono zagrevanje 10, u kom slučaju je poželjan spoljni izvor 17 elektromagnetnog polja koji se obavija oko sklopa za indukciono zagrevanje 10.

[0055] Slika 4 šematski ilustruje rastavljeni prikaz uređaja za stvaranje pare 20 prema primeru predmetnog pronalaska. U ovom primeru, uređaj za stvaranje pare sadrži sklop za indukciono zagrevanje 10 i dalje sadrži odeljak za zagrevanje 21, postavljen tako da prima telo 22 koje sadrži isparljivu supstancu 23 i reaktivni provodnik koji se može indukciono zagrevati 24. Odeljak za zagrevanje 21 je barem delimično u blizini ili je sadržan u zapremini indukcionog kalema 12. Ulaz za vazduh 25, postavljen pored odeljka za zagrevanje 21, pruža vazduh iz okolnog okruženja u odeljak za zagrevanje 21. Izlaz za vazduh 26 je u vezi sa odeljkom za zagrevanje 21 i pruža sposobnost izdvajanja pare proizvedene u odeljku za zagrevanje 21. Sve ili neke od komponenti prikazanih na Slici 4 postavljene su tako da se mogu ukloniti, a Slika 5 ilustruje kako se različite komponente uređaja za stvaranje pare prikazane na Slici 4 sastavljaju zajedno u upotrebi.

[0056] Odeljak za zagrevanje 21 je postavljen tako da prima telo 22 koje sadrži isparljivu supstancu 23 i reaktivni provodnik koji se može indukciono zagrevati 24. Poželjno je da telo 22 ima sloj ili membranu koja sadrži isparljivu supstancu, gde su sloj ili membrana propusni za vazduh. Na primer, telo 22 može biti kapsula za jednokratnu upotrebu koja sadrži duvan i najmanje jedan član reaktivnog provodnika koji se može indukciono zagrevati. Reaktivni provodnik 24 može biti u direktnom ili indirektnom dodiru sa isparljivom supstancom 23, tako da kada se reaktivni provodnik 24 indukciono zagreva indukcionim kalemom 12 sklopa za indukciono zagrevanje 10, toplota se prenosi sa reaktivnog provodnika 24 na isparljivu supstancu 23, radi zagrevanje isparljive supstance 23 i stvaranja pare. Isparavanje isparljive supstance 23 olakšava se dodavanjem vazduha iz okoline kroz ulaz za vazduh 25. Para koja nastaje zagrevanjem isparljive supstance 23 zatim izlazi iz odeljka za zagrevanje 21 kroz izlaz za vazduh 26 i može se na primer udisati od strane korisnika uređaja. Protok vazduha kroz odeljak za zagrevanje 21, tj. iz ulaza za vazduh 25, kroz odeljak 21 i izlaz za vazduh 26, može biti potpomognut negativnim pritiskom koji stvara korisnik koji izvlači vazduh sa izlaza 26 sa strane uređaja 20.

[0057] Kada se uređaj 20 koristi za stvaranje pare koja se udiše, usni deo 27 takođe može biti postavljen na uređaj, u vezi sa izlazom za vazduh 26. Usni deo 27 pruža mogućnost korisniku da lako povuče stvorenu paru iz uređaja 20.

[0058] Slika 6 šematski ilustruje kako uređaj za stvaranje pare 20 sa Slika 4 i 5 može da se koristi za punjenje punjivog izvora napajanja 13 i za indukciono zagrevanje reaktivnog provodnika 24. Spoljni indukcioni uređaj 30 koji sadrži spoljni kalem 32 okružuje obod sklopa za indukciono zagrevanje 10 tako se centralne ose kalema za zagrevanje 12 i spoljnog kalema 32 suštinski preklapaju. U ovom primeru, spoljni indukcioni uređaj 30 ima dva otvorena kraja kroz koja se može ubaciti sklop za indukciono zagrevanje 10. Mogu postojati sredstva za fiksiranje položaja spoljnog kalema 32 u odnosu na indukcioni kalem 12, kao što je mehanizam za uklapanje. To omogućava uređaju za stvaranje pare 20 da istovremeno radi za zagrevanje reaktivnog provodnika 24 i za punjenje punjivog izvora energije 13.

[0059] Kao što se vidi iz prethodnog, predmetni pronalazak, izbegavajući potrebu za jednim indukcionim sistemom za zagrevanje i drugim odvojenim indukcionim sistemom za punjenje, omogućava pružanje uređaja za stvaranje pare koji je jeftin, kompaktan i pogodan za prenosive ručne uređaje. Elektronski uređaj za stvaranje pare sa sigurnim i efikasnim mehanizmom punjenja i manjim brojem komponenti za smanjenje veličine, težine i troškova proizvodnje, postignut je pronalaskom, i opet i dalje omogućava funkcije zagrevanja i punjenja takvog uređaja za stvaranje pare.

1

Claims

Patentni zahtevi

1. Sklop za indukciono zagrevanje uređaja za stvaranje pare, koji sklop za zagrevanje sadrži: punjiv izvor napajanja (13); i

indukcioni kalem (12); naznačen time da je

indukcioni regulator (14) konfigurisan da selektivno kontroliše indukcioni kalem da zagreje, prilikom upotrebe, reaktivni provodnik (24) i da primi, prilikom upotrebe, elektromagnetno polje stvoreno od spoljnog izvora radi punjenja izvora energije.

2. Sklop za indukciono zagrevanje prema patentnom zahtevu 1, koji dalje sadrži: ispravljač postavljen kako bi promenio visokofrekventnu naizmeničnu struju indukovane u indukcionom kalemu pomoću elektromagnetnog polja stvorenog od strane spoljnog izvora u oblik pogodan za punjenje punjivog izvora napajanja.

3. Sklop za indukciono zagrevanje prema patentnom zahtevu 2, gde je ispravljač postavljen tako da menja visokofrekventnu naizmeničnu struju iz indukcionog kalema u jednosmernu struju.

4. Sklop za indukciono zagrevanje prema patentnom zahtevu 3, koji dalje sadrži: invertor postavljen za promenu jednosmerne struje iz izvora napajanja u naizmeničnu visokofrekventnu struju;

i

indukcioni regulator je postavljen da bude, tokom upotrebe, u električnoj vezi sa izvorom napajanja, indukcionim kalemom, ispravljačem i sa invertorom tako da se, tokom upotrebe, naizmenična visokofrekventna struja može selektivno dovesti u indukcioni kalem i reaktivni provodnik se može indukciono zagrevati indukcionim kalemom i, tokom upotrebe, jednosmerna struja se može selektivno dovesti do izvora napajanja kada indukcioni kalem prima napajanje u obliku elektromagnetnog polja stvorenog od spoljnog izvora, radi indukcionog punjenja izvora napajanja.

5. Sklop za indukciono zagrevanje prema bilo kom patentnom zahtevu od 1 do 4, gde je indukcioni kalem suštinski cilindričnog oblika.

6. Sklop za indukciono zagrevanje prema bilo kom patentnom zahtevu od 1 do 4, gde su invertor i ispravljač isti član postavljen tako da selektivno menja jednosmernu struju iz izvora napajanja u naizmeničnu visokofrekventnu struju, i da selektivno menja naizmeničnu visokofrekventnu struju iz indukcionog kalema u jednosmernu struju.

7. Sklop za indukciono zagrevanje prema bilo kom patentnom zahtevu od 1 do 4, gde je sklop postavljen tako da prima barem deo spoljnog izvora elektromagnetnog polja unutar svoje zapremine.

8. Sklop za indukciono zagrevanje prema bilo kom patentnom zahtevu od 1 do 4, gde je najmanje jedan deo sklopa postavljen tako da se tokom upotrebe umetne u zapreminu spoljnog izvora elektromagnetnog polja.

9. Uređaj za stvaranje pare koji sadrži:

sklop za indukciono zagrevanje prema bilo kom patentnom zahtevu od 1 do 8;

odeljak za zagrevanje (21) postavljen da primi telo (22) koje sadrži isparljivu supstancu (23) i reaktivni provodnik koji se može indukciono zagrevati:

ulaz za vazduh (25) koji je postavljen za dovod vazduha u odeljak za zagrevanje

izlaz za vazduh (26) u vezi sa odeljkom za zagrevanje.

10. Uređaj za stvaranje pare prema patentnom zahtevu 9, gde je odeljak za zagrevanje postavljen tako da prima suštinski cilindrični isparljivi predmet.

11. Sistem za punjenje uređaja za stvaranje pare koji sadrži:

sklop za indukciono zagrevanje prema bilo kom patentnom zahtevu od 1 do 8;

uređaj za punjenje koji sadrži kalem za punjenje postavljen da indukuje struju u indukcionom kalemu sklopa za indukciono zagrevanje stvaranjem elektromagnetnog polja.

12. Sistem za punjenje uređaja za stvaranje pare prema patentnom zahtevu 11, gde je uređaj za punjenje suštinski cilindričan.

13. Postupak punjenja uređaja za stvaranje pare, koji sadrži korake:

postavljanje uređaja za punjenje u blizinu sklopa za indukciono zagrevanje uređaja za stvaranje pare, gde sklop za indukciono zagrevanje sadrži izvor napajanja i kalem za indukciono zagrevanje; naznačen

1

prenosom napajanja sa uređaja za punjenje u obliku elektromagnetnog polja na kalem za indukciono zagrevanje sklopa za zagrevanje radi napajanja punjivog izvora napajanja.

14. Postupak prema patentnom zahtevu 13, gde je deo uređaja za punjenje barem delimično umetnut u zapreminu sklopa za indukciono zagrevanje.

15. Postupak prema patentnom zahtevu 13, gde je deo sklopa za indukciono zagrevanje barem delimično umetnut u zapreminu uređaja za punjenje.

1