TR201819207T4 - Gelişmiş aerosol üretimine sahip olan aerosol üretici sistem. - Google Patents

Abstract

Mevcut buluş genel aerosol üretimini kontrol için bir metot ile ilgilidir. Mevcut buluş bunun yanında bir aerosol üretici sistem ile ve daha özel olarak elektrikle çalışan bir aerosol üretici sistem ile ilgilidir. Mevcut buluş özellikle, elektrikle çalışan bir sigara sisteminin en az bir elektrik elemanı vasıtasıyla bir aerosol üretim sisteminde aerosol üretimini kontrol etmek için bir metot olarak uygulama bulur.

Description

TARIFNAME GELISMIS AEROSOL ÜRETIMINE SAHIP OLAN AEROSOL ÜRETICI SISTEM Mevcut bulus genel aerosol üretimini kontrol için bir metot ile ilgilidir. Mevcut bulus bunun yaninda bir aerosol üretici sistem ile ve daha özel olarak elektrikle çalisan bir aerosol üretici sistem ile ilgilidir. Mevcut bulus özellikle, elektrikle çalisan bir sigara sisteminin en az bir elektrik elemani vasitasiyla bir aerosol üretim sisteminde aerosol üretimini kontrol etmek için bir metot olarak uygulama bulur. Bir akiskan bir sivi depolama kisminda depolanir ve bir kapiler fitil içerisindeki sivi ile temas için sivi depolama kismi içerisine uzanan bir birinci uca ve sivi depolama kismindan disari uzanan bir ikinci uca sahiptir. Bir isitma elemani kapiler fitilin ikinci ucunu isitir. Isitma elemani bir güç kaynagi ile elektriksel temas halinde olan ve kapiler fitilin ikinci ucunu çevreleyen spiral olarak sarilmis bir elektrikli isitma elemanidir. Kullanimda, isitma elemani kullanici tarafindan güç kaynaginin açilmasi ile çalistirilabilir. Kullanici tarafindan bir agizliga emme uygulanmasi kapiler fitil ve isitma elemani üzerinden elektrikli isitmali sigara sistemine ve sonrasinda da kullanicinin agzina hava çekilmesini saglar. EP-A-2110033 sayili belge, içerisinde, isiticinin ölçülen bir direncine dayali olan geri besleme kontrolü kullanilarak isiticinin bir maksimum çalisma sicakliginin altinda olacagi bir sekilde kontrol edildigi, elektrik isitmali bir aerosol - üretici cihazi açiklamaktadir. Bu tip bir elektrik isitmali aerosol - üretici sistemin elektrikli isitma elemanina saglanan güç miktarinin kontrolünün gelismis bir metodunu saglamak mevcut bulusun bir amacidir. Bir aerosol - üretici cihaz ile ilgili özel bir zorluk, cihaz içerisinden akis hizindaki degisimlere ragmen tutarli özelliklere sahip bir aerosol üretmektir. Örnek olarak hava akis hizinin kullanici nefes çekmeleri tarafindan üretildigi bir cihazda, cihaz içerisinden akis hizindaki degisimler bir kullanici tarafindan tek bir nefes çekme süreci esnasinda ya da bir nefes çekmeden digerine meydana gelebilir. Cihaz içerisinden hava gibi bir gazin hava akis hizindaki degisimlerden bagimsiz olarak, ayni damlacik boyutu ve yogunluguna sahip bir aerosolün tutarli bir bazda üretilmesi faydali olacaktir. Bulusun bir yaklasimina göre aerosol üretici bir cihaz içerisinde aerosol üretimini kontrol için bir metot saglanmis olup; cihaz: en az bir isitma elemani içeren bir isitici; ve isitma elemanina güç saglamak için bir güç kaynagi içermekte olup, güç kaynagi: isitma elemaninin sicakligini belirleme; ve isitma elemaninin sicakligini arzu edilen bir sicaklik araliginda tutmak için isitma elemanina giden gücün ayarlanmasi adimlarini içermekte olup, içerisinde arzu edilen sicaklik araligi cihazin içinden geçen veya geçmis gazin ölçülen bir akis hizina bagli olarak dinamik olarak hesaplanir. Tercihen, cihaz bir kullanicinin nefes çekmesi ile üretilen hava akisina izin vermesi için yapilandirilmistir. Cihaz, ayrica elektrik isitmali sigara sistemi de olabilir. Bir aerosol kati parçaciklarin ya da sivi damlaciklarinin hava gibi bir gaz içerisindeki süspansiyonudur. Bir substrati buharlastirmak için bir isitma elemani kullanilarak aerosol üretildigi zaman, aerosol üretim orani ve üretilen aerosolün özellikleri isitma elemaninin sicakligina baglidir. Isitma elemaninin sicakligi sadece isitma elemanina saglanan güç ile degil, ayni zamanda çevresel faktörlerle de belirlenir. Özellikle, bir isitma elemanindan geçen gazlarin akis hizinin isitma elemani üzerinde önemli bir sogutma etkisi vardir. Içerisinde hava akis hizinda degisimlerin oldugu bir sistemin bir örnegi, içerisinde hava akisinin bir kullanici nefes çekmesi tarafindan üretildigi elektrikle çalisan bir sigara içim sistemi gibi bir sistemdir. Cihaz içerisinden akis hizindaki degisiklikler, bir kullanici tarafindan tek bir nefes çekme süreci esnasinda ve bir nefes çekmeden digerine meydana gelebilir. Farkli kullanicilar farkli nefes çekme davranislarina sahiptir ve tek bir kullanici farkli zamanlarda farkli nefes çekme davranisina sahip olabilir. Nefes çekme davranisindaki farklilik, tek bir nefes çekme esnasinda meydana gelebildigi gibi ayrica nefes çekmeden nefes çekmeye de gerçeklesebilir. Dolayisiyla, farkli kullanicilari ve nefes çekme davranislarini karsilayan bir kontrol metoduna sahip olmak arzu edilmektedir. olabilir. Alternatif olarak, isitma elemaninin sicaklik araligi, örnek olarak onlarca derece Celcius 'u kapsayabilir. Kabul edilebilir sicaklik araliklari, arzu edilen özelliklere sahip bir aerosolün olusturulmasina olanak saglayacak sicakliklardir. Eger sicaklik çok yüksek olursa aerosol içinde istenmeyen kimyasallar olusabilir, eger sicaklik çok düsük olursa substrat yeterince buharlasmamis olabilir ve aerosol içerisindeki damlacik boyutu çok büyük olabilir. Arzu edilen sicaklik araligi, aerosol - olusturan substratin bir bilesimine bagli olabilir. Farkli substratlar, farkli buharlasma entalpisine sahip olacaklar ve farkli sicakliklarda kimyasal bozulmaya maruz kalacaklardir. Buna göre, metot ayrica, aerosol - olusturan substratin bir karakteristigini ya da kimligini belirleme ve karakteristige ya da kimlige dayali olarak da arzu edilen sicaklik araligini hesaplama ya da seçme adimini içerebilir. Örnek olarak, aerosol olusturucu substratin bir karakteristiginin belirlenmesi adimi, aerosol - olusturan substratin bir muhafazasinin içinde ya da üzerinde olusturulmus aerosol - olusturan substratin kimliginin bir göstergesinin okunmasini içerebilir. Substratin kimligi belirlenmis oldugunda, arzu edilen sicaklik araligi belirli aerosol - olusturan substrat kimlikleri için bir sicaklik araligi veri tabanindan seçilebilir. Aerosol - olusturan substratin kimliginin göstergesi, örnek olarak: bir barkod ya da baska bir yüzey göstergesi; sekil ya da boyut gibi bir substrat muhafazasinin bir karakteristigi; ya da bir substrat muhafazasi ile baglantili bir karakteristik direnç ya da elektriksel tepki olabilir. Elektrikle çalisan bir sigara içim sisteminde, örnek olarak uzun ama yavas nefes çekmeler yapan kullanicilar için, daha düsük bir hizda aerosol üreten, daha düsük bir isitma elemani sicakligina sahip olmak arzu edilebilir. Bu, geleneksel ucundan yakilan tutusturulabilir sigaranin davranisini bir ölçüde taklit eder. Bununla birlikte, arzu edilen özelliklere sahip bir aerosolün olusturulmasi için isitma elemaninin sicakligi daha düsük bir esik seviyesinin üzerinde tutulur. Cihazin içinden geçen ya da geçmis olan gazin akis hizina dayanan isitici sicakliginin bu sekilde ayarlanmasi, belirli substrat bilesimleri için depolanmis sicaklik araliklariyla birlikte kullanilabilir. Dolayisiyla, akis hizina dayali olarak sicakligin ayarlanmasi substrat bilesimi tarafindan belirlenen bir sicaklik araligi içerisinde yapilabilir. Tercihen, gücün ayarlanmasi adimi sadece isitma elemani arzu edilen bir sicaklik araligi içerisindeki belirli bir sicakliga ulastiktan sonra gerçeklestirilir. Örnek olarak, ayarlama adimi sadece isitma elemaninin sicakligi daha önceden belirlenmis sicaklik araliginin bir orta noktasina ulastiktan sonra baslayabilir. Alternatif olarak ya da ek olarak, gücü ayarlama adimi, cihaz içerisinden daha önceden belirlenmis bir esik akis hizini asan bir gaz akisinin saptanmasini takiben ancak belirli bir süre geçtikten sonra gerçeklestirilebilir. Mevcut bir güç kaynagi göz önüne alindiginda, isitma elemaninin mümkün oldugu kadar çabuk isitilmasi arzu edilir. Bu, arzu edilen özelliklere sahip olan aerosolün mümkün olan en kisa sürede üretilmesi içindir. Dolayisiyla, bir kullanici nefes çekme baslangicinin algilanmasini takiben belirli bir süre için Metot tercihen, ayrica, isitma elemaninin sicakligini korumak için güç ayarlama adimini takiben isitma elemanina giden gücü kesme ya da azaltma adimini da içerir. Bu, isitma elemaninin etkin hale getirilmesinden, tespit edilen bir akis hizindan ya da akis hizi ile iliskili hesaplanmis bir parametreden sonra daha önceden belirlenen bir zamana dayali olarak yapilabilir. Bu, bir kullanicinin nefes çekmesi bittiginde aerosol üretiminin durdurulmasini garantiler. Gücün ayarlanmasi adimi, bir atimli güç sinyalinin bir frekansinin ya da bir darbe genislik modülasyonunun ayarlanmasini içerebilir. Eger güç isitma elemanina atimli bir sinyal olarak saglanirsa, darbelerin frekansini ya da darbelerin görev döngüsünü ayarlamak isitma elemaninin sicakligini arzu edilen bir aralikta tutmak için etkili bir yoldur. belirlemeyi içerebilir. Bu, sicakligin kullanisli ve kesin bir sekilde belirtilmesini saglar. Alternatif olarak, ayri bir sicaklik sensörü kullanilabilir. Bulusun bir baska yaklasimina göre elektrikle çalisan aerosol üretici bir cihaz saglanmakta olup, cihaz: bir substrattan bir aerosol olusturmak için en az bir isitma elemani, isitma elemanina güç saglamak için bir güç kaynagi ve güç kaynagindan en az bir aerosol üretici elemana gücün beslemesini kontrol etmek için elektrik devre sistemi içermekte olup, içerisinde elektrik devre sistemi: isitma elemaninin sicakligini belirlemek ve isitma elemaninin sicakligini arzu edilen bir sicaklik araligi içerisinde tutmak için isitma elemanina giden gücü ayarlamak amaciyla düzenlenmis olup, içerisinde arzu edilen sicaklik araligi cihazin içinden geçen veya geçmis olan gazin ölçülen bir akis hizina dayali olarak dinamik olarak hesaplanir. Tercihen cihaz, hava akisinin bir kullanicinin nefes çekmesi ile üretilmesine olanak taniyacak bir biçimde yapilandirilmistir. Arzu edilen sicaklik araligi, arzu edilen tek bir sicakliktan ibaret olabilir. Cihaz, bir aerosol Olusturucu substrat almak için yapilandirilabilir. Arzu edilen sicaklik araligi, aerosol - olusturan substratin bir bilesimine bagli olabilir. Farkli substratlar, farkli buharlasma sicakliklarina sahip olacaklar ve farkli sicakliklarda kimyasal bozulmaya maruz kalacaklardir. Buna göre, cihaz ayrica, aerosol - olusturan substratin bir karakteristigini ya da kimligini belirlemek ve karakteristige ya da kimlige dayali olarak da arzu edilen sicaklik araligini hesaplamak ya da seçmek için araçlar içerebilir. Örnek olarak cihaz, aerosol - olusturan substratin bir muhafazasi içinde ya da üzerinde olusturulan aerosol - olusturan substratin kimliginin bir göstergesini okumak için araçlar içerebilir ve daha sonra arzu edilen sicaklik araligi, aerosol - olusturan substratin kimligine dayali olarak sicaklik araliklarinin bir veri tabanindan seçilebilir. Aerosol - olusturan substratin kimliginin göstergesi, örnek olarak: bir barkod ya da baska bir yüzey göstergesi; sekil ya da boyut gibi bir substrat muhafazasinin bir karakteristigi; ya da bir substrat muhafazasi ile baglantili bir karakteristik direnç ya da elektriksel tepki olabilir. Elektrik devre sistemi, isitma elemaninin bir elektrik direncinin bir belirlenmesine dayali olarak isitma elemaninin sicakligini belirlemek için yapilandirilabilir. Alternatif olarak, cihaz ayri bir sicaklik sensörü içerebilir. Elektrik devre tertibati bir mikro kontrolör içerebilir. Mikro kontrolör isitma elemanina beslenen gücü kontrol etmek için bir PID düzenleyici içerebilir. Tercihen, elektrik devre sistemi bulusun diger yaklasimlarinin metot adimlarini gerçeklestirmek için düzenlenmistir. Bulusun diger yaklasimlarinin metot adimlarini gerçeklestirmek için elektrik devre sistemi donanimla bütünlesik olabilir. Ancak, daha da tercihen, elektrik devre sistemi bulusun diger yaklasimlarinin metot adimlarini gerçeklestirmek için programlanabilirdir. bir elektrikli isitici olabilir. Alternatif olarak elektrikli isitici birden fazla isitma elemani, örnek olarak, iki ya da üç ya da dört ya da bes ya da alti ya da daha fazla isitma elemani içerebilir. Alternatif olarak, elektrikli isitici substrati isitmak için en az bir isitma elemani içerebilir. biçimde düzenlenebilirler. En az bir elektrikli isitma elemani tercihen bir elektriksel olarak dirençli malzeme içerir. Uygun elektriksel olarak dirençli malzemeler: katkili seramikler gibi yari iletkenleri, elektriksel olarak iletken seramikleri (örnek olarak molibden disilit gibi), karbon, grafit, metaller, metal alasimlari ve seramik malzemeden ve metalik malzemeden yapilan kompozit malzemeleri içerir ancak bunlarla sinirli degildir. Bu tür kompozit malzemeler katkili ya da katkisiz seramikler içerebilir. Uygun katkili seramiklerin örnekleri katkili silikon karbürleri içerir. Uygun metallerin örnekleri titanyum, zirkonyum ve platin grubundan metalleri içerir. Uygun metal alasimlarinin örnekleri paslanmaz çelik, Konstantan, nikeI-, kobalt-, krom-, alüminyum-, titanyum-, zirkonyum-, hafniyum-, niyobyum-, m0libden-, tantaI-, tungsten-, kalay-, galyum-, manganez-, ve demir-içeren alasimlar ve nikel, demir, kobalt, paslanmaz çelik temelli süper-alasimlar, Timetal®, demir-alüminyum temelli alasimlar ve demir- manganez-alüminyum temelli alasimlari içerir. Timetal® Titanium Metals Corporation, 1999 Broadway Suite 4300, Denver, Coloradoinun tescilli bir markasidir. Kompozit malzemelerde elektriksel olarak dirençli malzeme istege bagli biçimde enerji iletiminin kinetiklerine ve gerekli olan dis fizikokimyasal özelliklere bagli olarak bir yalitkan malzeme içerisine yerlestirilebilir, bununla sarmalanabilir ya da kaplanabilir ya da tam tersi yapilabilir. Isitma elemani, bir asal metalin iki tabakasi arasinda yalitilmis bir metalik daglanmis folyo içerebilir. Bu durumda, asal metal Kapton®, tam-poliimid ya da mika folyo içerebilir. Kapton®, E.I. du Pont de Nemours and Company, 1007 Market Street, Wilmington, Delaware 19898,United States of America sirketinin bir tescilli markasidir. Alternatif olarak, en az bir elektrikli isitma elemani bir kizilötesi isitma elemani, bir fotonik kaynak ya da bir endüksiyonlu isitma elemani içerebilir. En az bir elektrikli isitma elemani uygun herhangi bir sekil alabilir. Örnek olarak, en az bir elektrikli isitma elemani bir isitma kanadi sekli alabilir. Alternatif olarak, en az bir elektrikli isitma elemani farkli elektro-iletken kisimlara sahip bir gövde ya da substrat ya da elektriksel olarak dirençli metalik bir boru seklini alabilir. Eger aerosol Olusturucu substrat bir hazne içerisinde saglanmis olan bir sivi ise, hazne tek kullanimlik bir isitma elemani içerebilir. Alternatif olarak, aerosol Olusturucu substratin merkezi içinden geçen bir ya da daha fazla isitma ignesi ya da çubugu da ayrica uygun olabilir. Alternatif olarak, en az bir elektrikli isitma elemani bir disk (uç) isitici ya da bir disk isitici ile isitma igneleri ya da çubuklarinin bir kombinasyonu olabilir. Alternatif olarak, en az bir elektrikli isitma elemani aerosol Olusturucu substrati çevrelemek ya da kismen çevrelemek için düzenlenmis bir esnek yaprak malzeme içerebilir. Baska alternatiflere örnek olarak bir Ni-Cr, platin, tungsten ya da alasim tel gibi bir isitma teli ya da telcigi ya da bir isitma plakasi da dahildir. Istege bagli olarak isitma elemani rijit bir tasiyici malzeme içerisine ya da üzerine yerlestirilebilir. En az bir elektrikli isitma elemani isiyi emme ve depolama ve bunun sonrasinda isiyi aerosol Olusturucu substrata zamanla salma kabiliyeti olan bir malzeme içeren bir isi havuzu ya da isi tanki içerebilir. Isi emici uygun bir metal ya da seramik malzeme gibi uygun herhangi bir malzemeden olusturulabilir. Tercihen, malzeme yüksek bir isi kapasitesine sahiptir (ölçülebilir isi depolama malzemesi) ya da isiyi emme ve bunun sonrasinda bir yüksek sicaklik faz degisimi gibi bir tersinir islem araciligiyla salma kabiliyeti olan bir malzemedir. Uygun ölçülebilir isi depolama malzemeleri silika jeli, alümina, karbon, cam keçe, cam elyafi, mineraller, alüminyum, gümüs ya da kursun gibi bir metal ya da alasim ve kagit gibi bir selüloz malzeme içerir. Isiyi bir geri çevrilebilir faz degisimi ile salabilen diger uygun malzemeler parafin, sodyum asetat, naftalin, bal mumu, polietilen oksit, bir metal, metal tuzu, ötektik tuzlarin bir karisimi ya da bir alasim içerir. olacak ve depolanmis olan isiyi substrata direk olarak iletebilecek sekilde düzenlenebilir. Alternatif olarak isi emicide ya da isi haznesinde depolanan isi aerosol olusturan substrata bir metal boru gibi bir isil iletken araciligi ile aktarilabilir. En az bir isitma elemani aerosol Olusturucu substrati iletim vasitasiyla isitabilir. olarak temas halinde olabilir. Alternatif olarak isi isitma elemanindan substrata bir isi iletici eleman vasitasi ile iletilebilir. Alternatif olarak en az bir isitma eleman isiyi kullanim esnasinda elektrikle isitilan aerosol üretici cihaz içerisinden çekilen giren ortam havasina iletebilir, bu da dolayisiyla aerosol Olusturucu substrati konveksiyon yoluyla isitir. Ortam havasi aerosol Olusturucu substrat içerisinden geçmeden önce isitilabilir. Alternatif olarak, eger aerosol Olusturucu substrat bir sivi substrat ise, ortam havasi ilk olarak substrat içerisinden çekilebilir ve daha sonra isitilabilir. Aerosol Olusturucu substrat kati bir aerosol Olusturucu substrat olabilir. Aerosol Olusturucu substrat, tercihen, isitilmasi üzerine substrattan salinan uçucu tütün aroma bilesenleri içeren bir tütün ihtiva eden malzeme içerir. Aerosol Olusturucu substrat tütün olmayan bir malzeme içerebilir. Aerosol Olusturucu substrat tütün ihtiva eden malzeme ve tütün harici içerikli malzeme içerebilir. Tercihen aerosol - olusturan substrat ayrica bir aerosol Olusturucu içerir. Uygun aerosol olusturuculara örnekler gliserin ve propilen glikoldür. Alternatif olarak, aerosol Olusturucu substrat sivi bir aerosol Olusturucu substrat olabilir. Bir yapilanmada, elektrikli isiticili aerosol üretici cihaz ayrica bir sivi depolama kismi içerir. Tercihen, sivi aerosol Olusturucu substrat sivi depolama kisminda depolanir. Bir yapilanmada, elektrikli isiticili aerosol üretici cihaz ayrica sivi depolama kismi ile iletisim halinde olan bir kapiler fitil içerir. Bir kapiler fitilin siviyi bir sivi depolama kismi olmadan saglandigi sekilde tutmasi da ayni zamanda mümkündür. Bu yapilanmada, kapiler fitil sivi ile önceden yüklenebilir. Tercihen, kapiler fitil sivi depolama kismindaki sivi ile temas halinde olacak sekilde düzenlenir. Bu durunda, sivi, sivi depolama kismindan en az bir elektrikli isitma elemanina dogru kapiler fitildeki kapiler etki ile iletilir. Bir yapilanmada, kapiler fitil bir birinci uç ve bir ikinci uca sahip olup; birinci uç buradaki sivi ile temas amaciyla sivi depolama kismi içerisine uzanir ve en az bir elektrikli isitma elemani siviyi ikinci uçta isitmak için düzenlenmistir. Isitma elemani çalistirildiginda, kapiler fitilin ikinci ucundaki sivi isitici vasitasiyla asiri doymus buhari olusturmak amaciyla buharlastirilir. Asiri doymus buhar hava akisi ile karistirilir ve bunun içerisinde tasinir. Akis sirasinda, buhar aerosolü olusturmak için yogusur ve aerosol kullanicinin agzina dogru tasinir. Bir kapiler fitil ile birlikte isitma elemani hizli bir tepki saglayabilir çünkü bu düzenleme isitma elemanina sivinin büyük bir yüzey alanini saglayabilir. Bu nedenle, bulusa göre isitma elemaninin kontrolü kapiler fitil düzenlemesinin yapisina bagli olabilir. Sivi substrat, örnek olarak bir köpüklü metal ya da plastik malzeme, polipropilen, terilen, naylon fiber ya da seramik gibi uygun herhangi bir emici pilag ya da gövdeden yapilmis olan gözenekli bir tasiyici malzeme içerisine emdirilebilir. Sivi substrat elektrikli isiticili aerosol üretici cihazin kullanimi öncesinde gözenekli tasiyici malzemede tutulabilir ya da alternatif olarak sivi substrat malzeme gözenekli tasiyici malzeme içerisine kullanim sirasinda ya da hemen öncesinde salinabilir. Örnek olarak, sivi substrat bir kapsül içerisinde saglanabilir. Kapsülün kabugu tercihen isitma ile erir ve sivi substrati gözenekli tasiyici malzeme içerisine salar. Bu kapsül istege bagli olarak sivi ile birlikte bir kati içerebilir. Eger aerosol Olusturucu substrat bir sivi substrat ise sivi belirli fiziksel özelliklere sahip olur. Bunlar aerosol üretici cihazda kullanilmalari için uygun kilmasi amaciyla örnek olarak, bir kaynama noktasi, buhar basinci ve yüzey gerilimi karakteristiklerini içerir. En az bir elektrikli isitma elemaninin kontrolü sivi substratin fiziksel özelliklerine bagli olabilir. Sivi, tercihen, isitilmalari üzerine sividan salinan uçucu tütün aroma bilesenleri içeren bir tütün ihtiva eden malzeme içerir. Alternatif olarak, ya da ek olarak, sivi tütün olmayan bir malzeme içerebilir. Sivi, su, solventler, etanol, bitki ekstreleri ve dogal ya da yapay aromalar içerebilir. Tercihen, sivi bunlarin yaninda bir aerosol Olusturucu içerir. Uygun aerosol olusturuculara örnekler gliserin ve propilen glikoldür. Bir sivi depolama kismi saglamanin bir faydasi yüksek seviyede bir hijyenin korunabilmesidir. Sivi ve elektrikli isitma elemani arasinda uzanan bir kapiler fitil kullanma cihazin yapisinin nispeten basit olmasina olanak tanir. Sivi, sivinin kapiler fitil içerisinden kapiler etki ile tasinmasina olanak taniyan, viskozite ve yüzey gerilimini de içeren fiziksel özelliklere sahiptir. Sivi depolama kismi tercihen bir haznedir. Sivi depolama kismi tekrar doldurulabilir olmayabilir. Dolayisiyla, sivi depolama kismindaki sivi tüketildiginde aerosol üretici cihaz degistirilir. Alternatif olarak, sivi depolama kismi tekrar doldurulabilir olabilir. Bu durumda, aerosol üretici cihaz sivi depolama kisminin belirli bir yeniden doldurma sayisi sonrasinda degistirilebilir. Tercihen, sivi depolama kismi önceden belirlenmis bir sayida nefes için siviyi tutmak amaciyla düzenlenmistir. Kapiler fitil lifli ya da süngerimsi bir yapiya sahip olabilir. Kapiler fitil tercihen bir kilcal demeti içerir. Örnek olarak, kapiler fitil fiberlerin ya da liflerin ya da baska ince delikli borularin bir çoklugunu içerebilir. Fiberler ya da lifler genel olarak aerosol üretici cihazin uzunlamasina yönünde hizalanmis olabilirler. Alternatif olarak, kilcal fitil bir çubuk sekline sokulmus süngerimsi ya da köpüksü malzeme içerebilir. Çubuk sekli aerosol üretici cihazin uzunlamasina yönü boyunca uzanabilir. Fitilin yapisi, içerisinden sivinin kapiler etki ile elektrikli isitma elemanina tasinabildigi küçük delikler ya da borularin bir çoklugunu olusturur. Kapiler fitil uygun herhangi bir malzeme ya da malzemelerin kombinasyonunu içerebilir. Uygun malzemelerin örnekleri fiber ya da sinterlenmis toz biçimindeki seramik- ya da grafit-temelli malzemelerdir. Kapiler fitil, yogunluk, viskozite, yüzey gerilimi ve buhar basinci gibi farkli sivi fiziksel özellikleri ile kullanilmasi amaciyla uygun herhangi bir kilcalliga ve gözeneklilige sahip olabilir. Fitilin kapiler özellikleri, sivinin özellikleri ile birlikte, fitilin isitma bölgesinde her zaman islak olmasini garantiler. Aerosol Olusturucu substrat alternatif olarak herhangi bir diger tür substrat, örnek olarak bir gaz substrat ya da çesitli substrat türlerinin herhangi bir kombinasyonu olabilir. Kullanim sirasinda substrat, tamamiyla elektrikle isitilan aerosol üretici cihaz içerisinde bulunabilir. Bu durumda bir kullanici elektrikle isitilan aerosol üretici cihazin bir agizligindan nefes çekebilir. Alternatif olarak çalisma esnasinda substrat kismi olarak elektrikle isitilan aerosol üretici cihaz içerisinde bulunabilir. Bu durumda, substrat ayri bir aletin bir parçasini olusturabilir ve kullanici direkt olarak ayri aletten nefes çekebilir. Cihaz, cihaz içerisinden bir gaz akis hizini tespit etmek için bir akis sensörü içerebilir. Sensör, bir kullanicinin nefes çekmesinin göstergesi olan hava akisi gibi hava akisini algilayabilen herhangi bir sensör olabilir. Sensör, elektro-mekanik bir cihaz olabilir. Alternatif olarak, sensör: mekanik bir cihaz, optik bir cihaz, opto-mekanik bir cihaz, mikro elektro-mekanik cihazlara (MEMS - micro electro-mechanic systems) dayanan bir sensör ve akustik bir sensörden herhangi biri olabilir. Sensör, bir isil iletken akis sensörü, bir basinç sensörü, bir anemometre olabilir ve bir hava akisini sadece algilayabilir degil ayrica hava akisini ölçebilir olmalidir. Dolayisiyla, sensör hava akisinin genliginin göstergesi olan bir analog sinyal ya da dijital bilgi iletebilir olmalidir. Elektrik isitmali aerosol üretici cihaz, içerisinde aerosolün asiri doymus bir buhardan olustugu bir aerosol Olusturucu hazne içerebilir olup; aerosol daha sonra kullanicinin agzi içerisine tasinir. Bir hava girisi, hava çikisi ve hazne, tercihen, aerosolü hava çikisina ve kullanicinin agzina tasimak amaciyla hava girisinden hava çikisina aerosol Olusturucu hazne vasitasiyla bir hava akisi yolu tanimlamak için düzenlenirler. Tercihen, aerosol üretici cihaz bir yuva içerir. Tercihen, muhafaza uzunlamasinadir. Yogusmanin olusmasi için mevcut olan yüzey alani da dahil yuvanin yapisi aerosol özelliklerini ve cihazdan sivi sizintisi olup olmamasini etkileyecektir. Muhafaza bir kabuk ve bir agizlik içerebilir. Bu durumda, bütün bilesenler ya kabugun ya da agizligin içinde bulunabilirler. Yuva uygun herhangi bir malzeme ya da malzemelerin kombinasyonunu içerebilir. Uygun malzemelerin örnekleri metalleri, alasimlari, plastikleri ya da bu malzemelerden bir ya da daha fazlasini içeren kompozit malzemeleri ya da gida ya da farmasötik uygulamalar için uygun olan termoplastikleri, örnek olarak polipropilen, polietereterketon (PEEK) ve polietileni içerir. Tercihen, malzeme hafiftir ve gevrek degildir. Muhafazanin malzemesi, muhafaza üzerinde olusan yogusmanin miktarini etkileyebilir olup; dolayisiyla bu da cihazdan sivi sizintisini etkileyecektir. Tercihen, aerosol üretici cihaz tasinabilirdir. Aerosol üretici cihaz bir sigara cihazi olabilir ve geleneksel bir puro ya da sigara ile karsilastirilabilir bir boyuta sahip olabilir. Sigara cihazi yaklasik olarak 30 mm ve yaklasik olarak 150 mm arasinda bir toplam uzunluga sahip olabilir. Sigara cihazi yaklasik olarak 5 mm ile yaklasik olarak 30 mm arasinda bir dis çapa sahip olabilir. Mevcut bulusa göre metot ve elektrik isitmali aerosol üretici cihaz, isitma elemaninin sicakliginin kontrol edilmesi, böylece de herhangi ek bir kullanici ya da cihaz eylemi gerektirmeksizin kullanici için kesintisiz ve arzu edilen bir deneyim saglamasi avantajini Bulusun bir baska yaklasimina göre, elektrik isitmali bir aerosol üretici sistem için olan bir programlanabilir elektrik devre sistemi üzerinde çalistirildiginda, programlanabilir elektrik devre sisteminin bulusun diger yaklasimlarinin metodunu gerçeklestirmesine olanak taniyan bir bilgisayar programi saglanmistir. Bulusun baska bir yaklasimina göre, bulusun önceki yaklasimina göre bir bilgisayar programini üzerinde depolamis olan bilgisayar tarafindan okunabilir bir saklama ortami saglanmistir. Bulusun bir yaklasimiyla ilgili tarif edilmis olan özellikler bulusun bir baska yaklasimina da uygulanabilirler. Bulus, sadece örnekleme yoluyla, eslik eden çizimlere referans verilerek daha ayrintili olarak açiklanacak olup; burada: Sekil 1 bulusun bir yapilanmasina göre bir elektrik isitmali aerosol üretici sistemin bir örnegini göstermektedir; Sekil 2, Sekil 1 'de gösterilen tipte bir sistemdeki tipik bir isitma elemani sicaklik profilini ve tipik bir akis hizi profilini göstermektedir; Sekil 3, Sekil 2 'de gösterilen nefes çekme esnasinda isitma elemanina saglanan gücü ayarlamanin bir metodunu göstermektedir; Sekil 4, bulusun birinci yapilanmasi ile uyumlu olarak isitma elemaninin sicakligini kontrol etmek için olan kontrol devre sistemini göstermektedir; Sekil 5, elektrik direncini ölçerek bir elektrikli isitma elemaninin sicakligini belirlemek için bir teknik göstermektedir. Sekil 1, elektrik isitmali bir aerosol üretici sistemin bir örnegini göstermektedir. Sekil 1'de sistem bir sivi depolama kismina sahip olan bir sigara içme sistemidir. SEKIL 1 'in sigara içim sistemi (100) bir agizlik ucuna (103) ve bir gövde ucuna (105) sahip olan bir gövde (101) içermektedir. Cihazda bir pil (107) seklinde bir elektrik güç kaynagi ve donanim (109) seklinde elektrik devre sistemi ve bir nefes çekme algilama sistemi (111) saglanmaktadir. Agizlik ucunda, sivi (115) içeren kartus (113) formunda bir sivi depolama kismi, bir kapiler fitil (117) ve en az bir isitma elemani içeren bir isitici (119) saglanmistir. Sekil 1 'de isitma elemaninin sadece sematik olarak gösterildigine dikkat ediniz. Kilcal fitilin (117) bir ucu kartus (113) içerisine uzanmaktadir ve kilcal fitilin (117) diger ucu isitma elemani (119) tarafindan çevrelenmistir. Isitma elemani baglantilar (121) vasitasiyla elektrik devre sistemine baglidir. Muhafaza (101) ayrica bir hava girisi (123), agizlik ucunda bir hava çikisi (125) ve bir aerosol Olusturucu bölme (127) içerir. Kullanimda, çalisma asagidaki gibidir. Sivi (115) kartustan (113) fitilin (117) kartus içerisine uzanan ucundan fitilin (117) isitma elemani (119) tarafindan çevrelenmis diger ucuna kapiler etki ile iletilir ya da tasinir. Kullanici hava çikisinda (125) cihazdan nefes çektiginde ortam havasi hava girisi (123) içerisinden çekilir. Sekil 1 'de gösterilen düzenlemede nefes çekme algilama sistemi (111) nefesi çekmeyi algilar ve isitma elemanini (119) etkin hale getirir. Pil (107), fitilin (117) isitma elemani tarafindan çevrelenmis ucunu isitmak amaci ile isitma elemanina (119) elektrik enerjisi saglar. Fitilin (117) ucundaki sivi isitma elemani (119) tarafindan bir asiri doygun buhar meydana getirmek üzere buharlastirilir. Ayni zamanda, buharlastirilmakta olan sivi fitil (117) boyunca hareket eden ilave sivi ile kilcal etki araciligiyla yenilenir. (Bu bazen "pompalama hareketi" olarak anilir.) Meydana getirilen asiri doygun buhar hava girisinden (123) gelen hava akisi ile karistirilir ve bunun içerisinde tasinir. Aerosol olusturma bölmesinde (127) buhar solunabilir bir aerosol olusturmak amaciyla yogunlasip, bu da çikisa (125) ve kullanicinin agzina dogru tasinir. Kapiler fitil çesitli gözenekli ya da kapiler malzemelerden yapilabilir ve tercihen bilinen, önceden belirlenmis bir kilcalliga sahiptir. Örnekler, fiber ya da sinterlenmis toz formundaki seramik- ya da grafit-temelli malzemeleri içerir. Farkli gözeneklilige sahip fitiller yogunluk, viskozite, yüzey gerilimi ve buhar basinci gibi farkli sivi fiziksel özelliklerini karsilamak için kullanilabilirler. Fitil, gerekli sivi miktarinin isitma elemanina iletilebilmesi için uygun olmalidir. FitiI ve isitma elemani, gerekli aerosol miktarinin kullaniciya tasinabilmesi için uygun olmalidir. Sekil 1'de gösterilen yapilanmada donanim (109) ve nefes çekme algilama sistemi (111) tercihen programlanabilirdir. Donanim (109) ve nefes çekme algilama sistemi (111) cihazin çalismasini yönetmek için kullanilabilir. Bu aerosoldeki parçacik boyutunun kontrolüne yardimci olur. Sekil 1, mevcut bulus ile birlikte kullanilabilecek olan bir elektrik isitmali aerosol üretici sistemin bir örnegini göstermektedir. Ancak, baska birçok örnek de bulus ile kullanilabilir. Elektrik isitmali aerosol üretici sistemin, basit olarak, elektrik devre sisteminin kontrolü altindaki bir güç kaynagi tarafindan çalistirilan en az bir elektrikli isitma elemani vasitasiyla isitilabilen bir aerosol olusturan substrati içermesi ya da almasi gerekir. Örnek olarak sistem bir sigara içme sistemi olmak zorunda degildir. Örnek olarak, aerosol Olusturucu substrat sivi bir substrat yerine kati bir substrat olabilir. Alternatif olarak, aerosol Olusturucu substrat gaz halindeki bir substrat gibi bir baska formda substrat olabilir. Isitma elemani uygun herhangi bir form alabilir. Yuvanin genel sekli ve boyutu degistirilebilir ve yuva ayrilabilir bir kabuk ya da agizlik içerebilir. Baska degisiklikler de elbette mümkündür. Halihazirda bahsedilmis oldugu üzere, tercihen, donanim (109) ve nefes çekme algilama cihazini (111) içeren elektrik devre sistemi isitma elemanina saglanan gücü kontrol etmek amaciyla programlanabilirdir. Bu, dolayisiyla, üretilen aerosolün miktarini ve yogunlugunu etkileyecek olan sicaklik profilini kontrol eder. "Sicaklik profili" terimi, Sekil 2 (ya da, örnek olarak, isitma elemani tarafindan üretilen isi gibi baska bir benzer ölçü) bir grafik temsilini ifade eder. Alternatif olarak, donanim (109) ve nefes çekis algilama cihazi (111) isitma elemanina saglanan gücü kontrol etmek için donanimla bütünlesik olarak baglanabilir. Yine, bu, üretilen aerosolün miktarini ve yogunlugunu etkileyecek olan sicaklik profilini kontrol eder. Sekil 2 'deki çizgi (200), bir kullanici nefes çekmesi süreci esnasinda sistem içerisinden havanin akis hizinin bir grafigidir. Nefes çekme yaklasik olarak 2 saniye sürer ve akis hizi tekrar sifira düsmeden önce 1 saniye civarinda sifirdan bir maksimum akis hizina yükselir. Bu tipik bir nefes çekme profilidir, ancak nefes çekmeden nefes çekmeye ve kullanicidan kullaniciya hem maksimum akis hizinda hem de bir nefes çekme esnasindaki akis hizinin gelisiminde büyük farkliliklar olabilecegi açik olmalidir. Sekildeki çizgi (210), kullanici nefes çekmesi esnasinda isitma elemaninin sicakligidir. Sicaklik profili (210) üç asamaya ayrilir: sicakliginin hizli bir sekilde yükseltilmesi için isitma elemanina maksimum gücün uygulandigi bir baslangiç asamasi (215); isitma elemaninin sicakliginin sabit (ya da en azindan kabul edilebilir bir sicaklik bandi dahilinde) tutuldugu bir ayarlanmis asama (215) ve isiticiya giden gücün kesildigi ya da azaltildigi bir nefes çekme asamasinin sonu (220). Sekil 3, Sekil 2 'de gösterilen kullanici nefes çekmeleri esnasinda isitma elemanina uygulanan gücü göstermektedir. Güç isiticiya darbeli bir sinyal (300) formunda saglanir. gösterilmis oldugu üzere isitma elemanina uygulanan ortalama güç, isitma elemaninin sicakligini sabit tutmak için sabit görev döngüsünde güç sinyalinin ayarlamalarinin frekansini (ya da "PFM" - (Pulse Frequency Modulation - darbe frekansi ayarlamasi)) degistirerek degistirilebilir. Uygulanan gücü degistirmenin diger yolu sabit frekansta görev döngüsünü degistirmeyi içeren PWM'dir (Pulse Width Modulation - Darbe Genislik Ayarlamasi). Görev döngüsü gücün açik oldugu zamanin gücün kapali oldugu zamana oranidir. Diger bir deyisle, gerilim darbelerinin genisliginin gerilim darbeleri arasindaki zamana oranidir. %5'lik düsük bir görev döngüsü %95'Iik bir görev döngüsünden çok daha az güç saglayacaktir. Sekil 3 'te gösterilmis oldugu üzere, baslangiç asamasi (215) esnasinda güç darbeleri (300), arzu edilen sicakliga hizli bir sekilde ulasmak amaci ile yüksek frekansta iletilir. Arzu edilen sicakliga erisildiginde ayarlanmis asama (220) baslar. Ayarlanmis asama basladigi anda küçük bir yerel maksimum vardir. Bu, sicakligi düzenlemek için kullanilan PID kontrol düzeninin dogasindan kaynaklanmaktadir. Arzu edilen sicakliga ulasildiginin algilanmasi ile güç sinyalinin ayarlanmasi arasinda, yerel maksimuma yol açan, küçük bir gecikme vardir. Arzu edilen sicaklik, isitma elemanindan geçmis olan gazin akis hizina bagli olarak dinamik olarak hesaplanir. Daha düsük akis hizlari için daha düsük bir sicakliga sahip olmak arzu edilir. Örnek olarak arzu edilen sicaklik, isitma elemaninin etkin hale getirilmesinden sabit bir zaman sonra ölçülen akis hizina dayali olarak ayarlanabilir, önceki isitma döngüleri boyunca hesaplanan bir ortalama akis hizina dayali olabilir ya da isitma elemaninin bir etkin hale getirilmesinden sonra sabit bir süre zarfi boyunca olan bir toplam akis hizina dayali olabilir. Ayarlanmis fazda (220) güç darbeleri, arzu edilen sicakligin muhafaza edilmesine ancak yetecek siklikta isitma elemanina iletilir. Bu, darbelerin baslangiç asamasinda daha düsük bir frekansta iletildigi anlamina gelir. Bununla birlikte, hava akis hizi maksimum seviyesine çikmaya devam ederken havanin sogutma etkisi de ayni zamanda artar. Bu, güç darbelerinin frekansinin, akis hizi düserken tekrar azalmadan önce maksimum akis hizina ulasilana kadar arttigi anlamina gelir. Nefes çekme asamasinin (220) sonunda güç tamamen kesilir. Nefes çekmenin son bölümüne yaklasildiginda üretilmis olan aerosolün tamaminin sistemden disari atilmasini saglamak amaci ile nefes çekmenin bitiminden önce gücü kesmek için bir karar verilir. Bu nedenle, bu dönemde aerosol üretimi gibi sicaklik düser. Nefes çekme asamasinin bitisini baslatan gücün kesildigi ya da azaltildigi nokta, örnek olarak, etkin hale getirmeden sonraki basit bir süreye, algilanan bir akis hizina ya da nefes çekme profilini hesaba katan daha karmasik bir hesaplamaya dayali olabilir. Sekil 4, bulusun bir yapilanmasina uygun olarak tarif edilen sicaklik düzenlemesini saglamak için kullanilan kontrol devre sistemini göstermektedir. Sistem iki bölüme sahiptir: sivi substrat (115), bir kilcal fitil (117) ve bir isitici (119) ihtiva eden bir harcanabilir kartus (113); ve Sekil 1 'e referansla tarif edilmis oldugu üzere bir pil ve elektrik devre sistemi (109) ihtiva eden bir cihaz parçasi. Sekil 3 'te sadece elektrik devresi elemanlari gösterilmektedir. Elektrik gücü, pil baglantisindan (405), ölçüm direnci (R1) ve transistör (T1) vasitasiyla isitma elemanina (119) iletilir. PWM güç sinyalinin frekans modülasyonu mikrokontrolör (420) tarafindan kontrol edilir ve analog çikisi (425) araciligiyla basit bir anahtar olarak islev gören transistöre (T1) iletilir. Regülasyon, mikrokontrolörde (420) entegre edilmis olan yazilimin parçasi olan bir PID regülatöre dayalidir. Isitma elemaninin sicakligi (veya sicakligin bir göstergesi), isitma elemaninin elektrik direncinin ölçülmesi yoluyla belirlenir. Mikrokontrolör (420) üzerindeki analog giris (430), direnç (R1) boyunca voltaji toplamak için kullanilir ve isitma elemani içinde akan elektrik akiminin bir görüntüsünü saglar. Pil voltaji (V+) ve R1 boyunca voltaj, Sekil 5' e referansla tarif edilmis oldugu üzere isitma elemani direnç varyasyonunu ve/veya bunun sicakligini hesaplamak için kullanilirlar. Harcanabilir parçadaki direnç (R3), substrat bilesimini tanimlamak için kullanilir. Dirençler (R3 ve R2), transistörü (T2) etkin hale getirmesiyle analog girisi (435) vasitasiyla mikrokontrolör (420) tarafindan voltaj seviyesinin kendisinden toplandigi bir basit voltaj bölücüdür. Dönüstürülen voltaj daha sonra direnç (R3) ile orantili olacaktir. R3 ve isitma elemani için karsilik gelen sicaklik araliklari ya da direnç araliklari için bir aramali tablo mikrokontrolördeki bir adres belleginde bulunur ve PID regülatörünü ve isitma elemaninin çalisacagi sicaklik seviyesini ayarlamak için kullanilir. Sekil 5. isitma elemani direncinin Sekil 4 'te gösterilen tipteki sistemde nasil ölçülebilecegini gösteren bir sematik elektrik devresi semasidir. SEKIL 5 'da, isitici (501) bir gerilim (V2) saglayan bir pile (503) baglidir. Belirli bir sicaklikta ölçülecek isitici direnci Ram, olmaktadir. Isitici (501) ile seri halde, Sekil 4 'te R1 'e karsilik gelen, bilinen bir dirence (r) sahip olan ilave bir direnç (505) voltaja (V1) bagli olacak bir biçimde topraklama ve voltaj (V2) arasina yerlestirilir. Mikroislemcinin (507) isiticinin (501) direncini (Rwmu) ölçmesi için, hem isiticidan (501) geçen akim hem de isitici (501) boyunca voltaj belirlenebilir. Daha sonra direnci belirlemek için asagidaki çok iyi bilinen formül kullanilabilir: Sekil 5 'da isitici boyunca gerilim V2-V1 olur ve isiticidan geçen akim Iolur. Böylece: Yine yukaridaki (1) kullanilarak, akimi (I) belirlemek için direnci (r) bilinen ilave rezistans (505) kullanilir. Rezistanstan (505) geçen akim l'dir ve rezistans (505) boyunca voltaj V1'dir. Böylece: Dolayisiyla, (2) ve (3)'ün birlestirilmesi asagidakini verir: Böylece mikroislemci (507), aerosol üretici sistem kullanildiginda V2 ve V1 'i ölçebilir ve rdegeri bilindiginde belirli bir sicaklikta, Rmnc,, isiticinin direncini belirleyebilir. Daha sonra asagidaki formül sicakliktaki (T) ölçülen dirençten (Risitici) sicakligi (T) belirlemek için kullanilabilir: burada A, isitma elemani malzemesinin termal direnç katsayisidir ve R0, isitma elemaninin oda sicakligindaki To direncidir. Bu yapilanmanin bir avantaji, hantal ve pahali olabilecek hiçbir sicaklik algilayicisinin gerekli olmamasidir. PID regülatör tarafindan sicaklik yerine direnç degeri de dogrudan kullanilabilir. Eger ölçülen direnç degeri arzu edilen bir aralikta tutulursa, isitma elemanin sicakligi da istenen bir aralikta olacaktir. Buna göre isitma elemaninin gerçek sicakliginin ölçülmesi gerekmez. Bununla birlikte ayri bir sicaklik sensörü kullanmak ve gerekli sicaklik bilgisini saglamak için bunu mikrokontrolöre baglamak mümkündür. Tarif edilen yapilanma, bir harcanabilir parça ve bir cihaz parçasi içermesine ragmen bulus, aerosol - üretici cihazin baska yapilarina uygulanabilirdir. Ayrica, isitma elemaninin sicakliginin ya da direncinin dogrudan ölçülmesinin gerekmedigi de açik olmalidir. Örnek olarak isitma elemaninin sicakligi, sistem içerisinden bir akis hizi gibi diger ölçülen parametrelere dayali olarak tahmin edilebilir ya da sistem içerisindeki bir noktadaki hava sicakliginin bir ölçümünden tahmin edilebilir. TR TR TR TR TR TR TR