ЭЛЕКТРОННОЕ КУРИТЕЛЬНОЕ ИЗДЕЛИЕ, СОДЕРЖАЩЕЕ ОДИН ИЛИ БОЛЬШЕЕ КОЛИЧЕСТВО НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ Российский патент 2017 года по МПК A24F47/00 

Область техники

Настоящее изобретение относится к доставляющим аэрозоль изделиям и их использованию для высвобождения табачных компонентов или других материалов в пригодной для вдыхания форме. Указанные изделия могут быть выполнены или извлечены из табака или иным образом содержать табак для потребления человеком.

Уровень техники

На протяжении многих лет было предложено множество курительных изделий в качестве усовершенствования курительных продуктов или альтернатив курительным продуктам, основанным на сжигании табака. Примеры указанных альтернатив включают устройства, в которых твердое или жидкое топливо сжигают для передачи тепла табаку или в которых используют химическую реакцию для создания такого источника тепла. В многочисленных источниках предложены различные курительные изделия разновидности, вырабатывающей ароматизированный пар, видимый аэрозоль или смесь ароматизированного пара и видимого аэрозоля. Некоторые из этих предложенных разновидностей курительных изделий содержат трубчатые секции или вытянутые в продольном направлении воздушные каналы.

Суть указанных усовершенствований курительных изделий или альтернатив курительным изделиям обычно состоит в том, чтобы вызывать ощущения, связанные с курением сигареты, сигары или трубки, без доставки значительных количеств продуктов пиролиза и неполного сгорания. С этой целью предложены многочисленные курительные продукты, генераторы аромата и медицинские ингаляторы, в которых используют электрическую энергию для испарения или нагревания летучего материала или создания ощущения курения сигареты, сигары или трубки без сжигания табака.

Общие примеры альтернативных курительных изделий описаны в патенте США №3 258 015 (Ellis и др.), патенте США №3 356 094 (Ellis и др.), патенте США №3 516 417 (Moses), патенте США №4 347 855 (Lanzelotti и др.), патенте США №4 340 072 (Bolt и др.), патенте США №4 391 285 (Burnett и др.), патенте США №4 917 121 (Riehl и др.), патенте США №4 924 886 (Litzinger) и патенте США №5 060 676 (Hearn и др). Во многих из этих разновидностей курительных изделий использован источник горючего топлива, который сгорает для вырабатывания аэрозоля и/или нагрева формирующего аэрозоль вещества. См., например, уровень техники, приведенный в патенте США №4 714 082 (Banerjee и др.) и патенте США №4 771 795 (White и др.), содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылок. См., также, например, разновидности курительных изделий, описанных в патенте США №4 756 318 (Clearman и др.), патенте США №4 714 082 (Banerjee и др.), патенте США №4 771 795 (White и др.), патенте США №4 793 365 (Sensabaugh и др.), патенте США №4 917 128 (Clearman и др.), патенте США №4 961 438 (Korte), патенте США №4 966 171 (Serrano и др.), патенте США №4 969 476 (Bale и др.), патенте США №4 991 606 (Serrano др.), патенте США №5 020 548 (Farrier и др.), патенте США №5 033 483 (Clearman и др.), патенте США №5 040 551 (Schlatter и др.), патенте США №5 050 621 (Crieghton и др.), патенте США №5 065 776 (Lawson), патенте США №5 076 296 (Nystrom и др.), патенте США №5 076 297 (Farrier и др.), патенте США №5 099 861 (Clearman и др.), патенте США №5 105 835 (Drewett и др.), патенте США №5 105 837 (Barnes и др.), патенте США №5 115 820 (Hauser и др.), патенте США №5 148 821 (Best и др.), патенте США №5 159 940 (Hayward и др.), патенте США №5 178 167 (Riggs и др.), патенте США №5 183 062 (Clearman и др.), патенте США №5 211 684 (Shannon и др.), патенте США №5 240 014 (Deevi и др.), патенте США №5 240 016 (Nichols и др.), патенте США №5 345 955 (Clearman и др.)/ патенте США №5 551 451 (Riggs и др.), патенте США №5 595 577 (Nichols и др.), патенте США №5 819 751 (Barnes и др.), патенте США №6 089 857 (Matsuura и др.), патенте США №6 095 152 (Beven и др.), патенте США №6 578 584 (Beven) и патенте США №б 730 832 (Dominguez), содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылок. Кроме того, определенные разновидности сигарет, использующие углеродсодержащие топливные элементы, коммерчески предлагались на рынке под зарегистрированными патентованными названиями «Premier» и «Eclipse» компанией «R.J. Reynolds Tobacco Company». См., например, разновидности сигарет, описанных в выпущенной компанией «R.J. Reynolds Tobacco Company» монографии (1988) «Химические и биологические исследования новых сигаретных прототипов, использующих нагревание табака вместо его сгорания» и в статье Inhalation Toxicology, 12:5, p. 1-58 (2000). См. также патентную публикацию США №2005/0274390 (Banerjee и др.), патентную публикацию США №2007/0215167 (Crooks и др.), патентную публикацию США №2010/0065075 (Banerjee и др.) и патентную публикацию США №2012/0042885 (Stone и др.), содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылок.

В некоторых предложенных табачных продуктах в форме сигарет намеренно использовали табак в форме, которая не предназначалась для сжигания до любой существенной степени. См., например, патент США №4 836 225 (Sudoh), патент США №4 972 855 (Kuriyama и др.) и патент США №5 293 883 (Edwards), содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылок. Другие разновидности курительных изделий, такие как разновидности курительных изделий, вырабатывающих ароматизированные пары, подвергая табак или обработанный табак нагреву, производимому химическими или электрическими источниками тепла, описаны в патенте США №4 848 374 (Chard и др.), патентах США №4 947 874 и №4 947 875 (Brooks и др.), патенте США №5 060 671 (Counts и др.), патенте США №5 146 934 (Deevi и др.), патенте США №5 224 498 (Deevi), патенте США №5 285 798 (Banerjee и др.), патенте США №5 357 984 (Farrier и др.), патенте США №5 593 792 (Farrier и др.), патенте США №5 369 723 (Counts), патенте США №5 692 525 (Counts и др.), патенте США №5 865 185 (Collins и др.), патенте США №5 878 752 (Adams и др.), патенте США №5 880 439 (Deevi и др.), патенте США №5 915 387 (Baggett и др.), патенте США №5 934 289 (Watkins и др.), патенте США №6 033 623 (Deevi и др.), патенте США №6 053 176 (Adams и др.), патенте США №6 164 287 (White), патенте США №6 289 898 (Fournier и др.), патенте США №6 615 840 (Fournier и др.), патентной публикации США №2003/0131859 (Li и др.), патентной публикации США №2005/0016549 (Banerjee и др.) и патентной публикации США №2006/0185687 (Hearn и др.), содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылок.

Определенные попытки были предприняты для доставки паров, спреев или аэрозолей, например, обладающих или содержащих ароматы и/или никотин. См., например, разновидности устройств, сформулированных в патентах США №4 190 046 (Virag), №4 284 089 (Ray), №4 635 651 (Jacobs), №4 735 217 (Gerth и др.), №4 800 903 (Ray и др.), №5 388 574 (Ingebrethsen и др.), №5 799 663 (Gross и др.), №6 532 965 (Abhulimen и др.) и №6 598 607 (Adiga и др.), в Европейском патенте №1 618 803 (Hon), патенте США №7 117 867 (Сох и др.), и устройства, описанные на веб-сайте www.e-cig.com, содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылок.

Другие характерные сигареты или курительные изделия, которые были описаны и в некоторых случаях выпущены на рынок, включают изделия, описанные в патенте США №4 922 901 (Brooks и др.), патенте США №5 249 586 (Morgan и др.), патенте США №5 388 594 (Counts и др.), патенте США №5 666 977 (Higgins и др.), патенте США №6 196 218 (Voges), патенте США №6 810 883 (Felter и др.), патенте США №6 854 461 (Nichols), патенте США №7 832 410 (Hon), патенте США №7 513 253 (Kobayashi), патенте США №7 726 320 (Robinson и др.), патенте США №7 896 006 (Hamano), патенте США №6 772 756 (Shayan), патентной публикации США №2009/0095311 (Hon), патентных публикациях США №2006/0196518, №2009/0126745 и №2009/0188490 (Hon), патентной публикации США №2009/0272379 (Thorens и др.), патентных публикациях США №2009/0260641 и №2009/0260642 (Monsees и др.), патентных публикациях США №2008/0149118 и №2010/0024834 (Oglesby и др.), патентной публикации США №2010/0307518 (Wang) и в патенте WO №2010/091593 (Hon). См. также патент США № D657,047 (Minskoff и др.) и патентные публикации США №2011/0277757, №2011/0277760 и №2011/0277764 (Terry и др.). Дополнительные примеры включают электронные сигаретные продукты, доступные на рынке под названиями ACCORD^®, HEATBAR™, HYBRID CIGARETTE^®, VEGAS™, E-GAR™, C-GAR™, E-MYSTICK™, испаритель IOLITE^®, GREEN SMOKE^®, BLU™ Cigs, WHITE CLOUD^® Cirrus, V2CIGS™, SOUTH BEACH SMOKE™, SMOKETIP^®, SMOKE STIK^®, NJOY^®, LUCI^®, Royal Blues, SMART SMOKER^®, SMOKE ASSIST^®, Knight Sticks, GAMUCCI^®, InnoVapor, SMOKING EVERYWHERE^®, Crown 7, CHOICE™ NO. 7™, VAPORKING^®, EPUFFER^®, LOGIC™ ecig, VAPOR4LIFE^®, NICOTEK^®, METRO^®, VUSE^® и PREMIUM™.

Курительные изделия, использующие заменяющие табак материалы, и курительные изделия, использующие источники тепла, отличные от сгорания скрошенного табака, для образования паров со вкусом табака или видимых аэрозолей со вкусом табака, не достигли заметного коммерческого успеха. Изделия, вырабатывающие вкус и ощущение курения посредством электрического нагревания табака, в частности, страдают от несогласованного выпуска ароматизаторов или других пригодных для вдыхания материалов. Курительные устройства с электрическим нагревом во многих случаях также ограничены многими обстоятельствами требованием наличия наружного устройства нагрева, что было неудобным и отвлекало от процесса курения. Таким образом, существует потребность в курительном изделии, которое обеспечивает ощущение курения сигареты, сигары или трубки без значительного сжигания табака, без необходимости в действующем на основе сжигания источнике тепла, и без доставки в обязательном порядке значительных количеств продуктов неполного сгорания и пиролиза.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение предлагает курительное изделие и способы его использования для контролируемой доставки компонентов предшественника аэрозоля. В настоящей заявке раскрыто изделие, содержащее один или большее количество нагревательных микроэлементов для использования при испарении или переводе в аэрозольное состояние композиции для получения желательного результата пользователем изделия, например, для достижения восприятия, аналогичного курению обычной сигареты, или обеспечения доставки аромата и т.п.

В различных вариантах реализации настоящего изобретения курительное изделие согласно раскрытию изобретения может содержать источник электроэнергии и нагревательный микроэлемент, электрически соединенный с источником электроэнергии. Нагревательный микроэлемент может быть охарактеризован как нагревательный элемент, основанный на микроэлектромеханических системах (МЭМС). В качестве альтернативы нагревательный микроэлемент может быть охарактеризован как тонкопленочный нагреватель.

Природа нагревательного микроэлемента, пригодного согласно настоящему раскрытию изобретения, может быть разной. В различных вариантах реализации настоящего изобретения нагревательный микроэлемент может содержать структурированный, электропроводящий материал. Например, электропроводящий материал может быть выбран из группы, содержащей элементарные металлы, металлические сплавы, кремний, углерод, карбиды, нитриды и их комбинации. Нагревательный микроэлемент может содержать поддерживающий слой, на который структурируют электропроводящий материал. Например, электропроводящий материал может быть печатным слоем, размещенным поверх поддерживающего слоя. В качестве альтернативы электропроводящий материал может быть вытравленным слоем, размещенным поверх поддерживающего слоя. В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения поддерживающий слой является температурно устойчивым в определенном температурном интервале, например, в температурном интервале от примерно 125°С до примерно 750°С. В определенных вариантах реализации настоящего изобретения поддерживающий слой может содержать материал на основе кремния, например, нитрид кремния. Нагревательный микроэлемент может содержать защитный слой, размещенный поверх структурированного электропроводящего материала. В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения защитный слой является температурно устойчивым в определенном температурном интервале, например, в температурном интервале от примерно 125°С до примерно 750°С. В определенных вариантах реализации настоящего изобретения защитный слой может содержать материал на основе кремния, например, двуокись кремния. Как может быть видно из предыдущего, нагревательный микроэлемент, пригодный для использования в раскрываемых в настоящей заявке изделиях, может содержать два или большее количество слоев. Например, нагревательный микроэлемент может быть охарактеризован как содержащий электропроводящий материал, зажатый между двумя слоями или двумя мембранами. Описанный в настоящей заявке нагревательный микроэлемент также может иметь определенные размеры. Например, длина нагревательного микроэлемента может составлять до примерно 3 мм, а ширина до примерно 3 мм. В частности, длина нагревательного микроэлемента может составлять от примерно 0,5 мм до примерно 3 мм, а ширина от примерно 0,5 мм до примерно 3 мм.

Нагревательный микроэлемент для использования в изделии, раскрытом в настоящей заявке, может быть использован независимо от других компонентов. В других вариантах реализации настоящего изобретения нагревательный микроэлемент может быть прикреплен к подложке. Такая подложка может быть выполнена как постоянное крепление изделия, или подложка может быть выполнена с возможностью удаления из курительного изделия. В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения подложка может быть выполнена из электрически изолирующего материала.

В конкретных вариантах реализации настоящего изобретения курительное изделие согласно настоящему раскрытию изобретения может содержать множество нагревательных микроэлементов. В случае необходимости множество нагревательных микроэлементов может быть последовательно расположено по одной линии внутри курительного изделия. В связи с этим последовательно расположенные по одной линии нагревательные микроэлементы могут быть приспособлены для нагрева в определенном порядке (например, последовательно) или по определенной схеме (например, два или большее количество нагревательных микроэлементов, по отдельности нагреваемых из последовательности, или два или большее количество нагревательных микроэлементов, нагреваемых одновременно).

Раскрытое в настоящей заявке курительное изделие может дополнительно содержать композицию предшественника аэрозоля. В конкретных вариантах реализации настоящего изобретения нагревательный микроэлемент может быть функционально размещен внутри курительного изделия для обеспечения по существу возможности контакта с композицией предшественника аэрозоля. Далее, композиция предшественника аэрозоля может быть выполнена во множестве форм, например, в виде жидкости или геля в условиях окружающей среды. В случае необходимости в качестве альтернативы композиция предшественника аэрозоля может быть выполнена в условиях окружающей среды в виде твердого тела. В конкретных вариантах реализации настоящего изобретения композиция предшественника аэрозоля может быть выполнена в виде геля, нанесенного на нагревательный микроэлемент.

В других вариантах реализации настоящего изобретения композиция предшественника аэрозоля может быть размещена в резервуаре таким образом, что композиция предшественника аэрозоля отделена от нагревательного микроэлемента. Таким образом, изделие может содержать контроллер, выполненный с возможностью инициирования доставки определенного объема композиции предшественника аэрозоля к нагревательному микроэлементу. В конкретных вариантах реализации настоящего изобретения нагревательный микроэлемент может быть в тепловой связи с камерой, сформированной из стенки, причем камера приспособлена для получения определенного количества композиции предшественника аэрозоля посредством отверстия в камере. Камера может содержать отверстие, предназначенное для выхода пара из камеры, и/или может содержать отверстие, предназначенное для инфильтрации воздуха. В определенных вариантах реализации настоящего изобретения объем камеры составляет от примерно 0,2 мл до примерно 1 мл. Такие варианты реализации настоящего изобретения могут служить для раздельного нагревания отдельных композиций или их компонентов. Например, композиция предшественника аэрозоля может содержать множество отдельных компонентов, курительное изделие может содержать множество резервуаров, по отдельности содержащих отдельные компоненты композиции предшественника аэрозоля, и курительное изделие может содержать множество камер, служащих для получения определенного количества отдельных компонентов композиции предшественника аэрозоля из резервуаров.

В других вариантах реализации настоящего изобретения композиция предшественника аэрозоля может быть нанесена на материал-носитель, адсорбирована или поглощена им. Кроме того, материал-носитель может быть размещен внутри изделия для обеспечения существенного контакта с нагревательным микроэлементом. В случае необходимости изделие может содержать множество нагревательных микроэлементов, существенно контактирующих с материалом-носителем.

Композиция предшественника аэрозоля может содержать разные компоненты. Например, композиция может содержать один или большее количество компонентов, выбранных из многоатомного спирта, медикамента, извлеченного из табака материала и ароматизатора.

Источник электроэнергии может быть выбран из группы, содержащей батарею, конденсатор и их комбинации. Кроме того, изделие может содержать компонент управления, инициирующий прохождение электрического тока из источника электроэнергии к нагревательному микроэлементу. Например, компонент управления может представлять собой приводимый в действие затяжкой датчик или емкостный датчик.

В дальнейших вариантах реализации настоящего изобретения курительное изделие может быть охарактеризовано в связи с используемым в настоящей заявке атомайзером. Например, курительное изделие может содержать нагревательный микроэлемент, составляющий одно целое с атомайзером (atomizer). В частности, атомайзер может содержать камеру, ограниченную стенкой, крышкой и защитным слоем, размещенным поверх нагревательного микроэлемента. Кроме того, один элемент из стенки и крышки или оба могут содержать множество отверстий такого размера, что пар проходит через них, а жидкость не проходит.

Таким образом, настоящее раскрытие изобретения также способно охватывать атомайзер, выполненный с возможностью использования в электронном курительном изделии. Например, атомайзер может содержать камеру, выполненную из стенки камеры, крышки и нагревательного микроэлемента. Стенка камеры и крышка могут быть выполнены монолитными и могут быть прикреплены, как описано в настоящей заявке, к поддерживающему слою или защитному слою нагревательного микроэлемента. Один элемент из стенки камеры и крышки или оба могут содержать множество отверстий такого размера, что пар проходит через них, а жидкость не проходит.

В других вариантах реализации настоящего изобретения раскрытие изобретения может иметь отношение к способу образования аэрозоля в курительном изделии. Например, способ может включать инициирование протекания электрического тока из источника электроэнергии внутри курительного изделия к нагревательному микроэлементу внутри курительного изделия, чтобы вызвать нагревание нагревательного микроэлемента и композиции предшественника аэрозоля, контактирующей с нагревательным микроэлементом.

В конкретных вариантах реализации настоящего изобретения курительное изделие, используемое в способе, может содержать множество нагревательных микроэлементов, а два или большее количество нагревательных микроэлементов могут быть одновременно нагреты. Кроме того, композиция предшественника аэрозоля может содержать два или большее количество отдельных компонентов, и отдельные компоненты композиции предшественника аэрозоля могут быть отдельно нагреты нагревательными микроэлементами. Кроме того, нагревательные микроэлементы могут получать электрический ток от источника электроэнергии при различных условиях таким образом, что нагревательные микроэлементы нагреты до различных температур или их нагревание происходит в течение различных периодов времени. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения два или большее количество нагревательных микроэлементов могут быть нагреты последовательно.

В случае необходимости композиция предшественника аэрозоля может быть нанесена на материал-носитель, адсорбирована или поглощена им. Кроме того, до операции инициирования протекания электрического тока способ может дополнительно включать вставку материала-носителя в курительное изделие. В других вариантах реализации настоящего изобретения нагревательный микроэлемент(-ты) может быть прикреплен к подложке. Аналогичным образом до операции инициирования протекания электрического тока способ может дополнительно включать вставку подложки в курительное изделие. Полезно, чтобы композиция предшественника аэрозоля могла быть нанесена на нагревательный микроэлемент(-ты), прикрепленный к подложке. В других вариантах реализации настоящего изобретения способ может включать инициирование потока композиции предшественника аэрозоля из резервуара в камеру, находящуюся в тепловой связи с нагревательным микроэлементом, для нагрева композиции предшественника аэрозоля внутри камеры.

Настоящее изобретение включает без ограничения следующие варианты реализации.

Вариант 1 реализации настоящего изобретения: курительное изделие, содержащее источник электроэнергии и нагревательный микроэлемент, электрически соединенный с источником электроэнергии.

Вариант 2 реализации настоящего изобретения: курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором нагревательный микроэлемент представляет собой нагревательный элемент, основанный на микроэлектромеханических системах (МЭМС).

Вариант 3 реализации настоящего изобретения: курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором нагревательный микроэлемент представляет собой тонкопленочный нагреватель.

Вариант 4 реализации настоящего изобретения: курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором нагревательный микроэлемент содержит структурированный электропроводящий материал.

Вариант 5 реализации настоящего изобретения: курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором электропроводящий материал отобран из группы, содержащей элементарные металлы, металлические сплавы, кремний, керамику, углерод, карбиды, нитриды и их комбинации.

Вариант 6 реализации настоящего изобретения: курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором нагревательный микроэлемент содержит поддерживающий слой, на который структурируют электропроводящий материал.

Вариант 7 реализации настоящего изобретения: курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором электропроводящий материал представляет собой печатный слой, размещенный поверх поддерживающего слоя, или в котором электропроводящий материал представляет собой вытравленный слой, размещенный поверх поддерживающего слоя.

Вариант 8 реализации настоящего изобретения: курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором нагревательный микроэлемент содержит защитный слой, размещенный поверх структурированного электропроводящего материала.

Вариант 9 реализации настоящего изобретения: курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором поддерживающий слой или защитный слой являются устойчивыми в температурном интервале от примерно 125°С до примерно 750°С.

Вариант 10 реализации настоящего изобретения: курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором поддерживающий слой или защитный слой содержат материал на основе кремния.

Вариант 11 реализации настоящего изобретения: курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором нагревательный микроэлемент содержит два или большее количество слоев.

Вариант 12 реализации настоящего изобретения: курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором нагревательный микроэлемент содержит электропроводящий материал, зажатый между двумя мембранами.

Вариант 13 реализации настоящего изобретения: курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором нагревательный микроэлемент имеет длину примерно до 3 мм и ширину примерно до 3 мм.

Вариант 14 реализации настоящего изобретения: курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором длина нагревательного микроэлемента составляет от примерно 0,5 мм до примерно 3 мм, а ширина от примерно 0,5 мм до примерно 3 мм.

Вариант 15 реализации настоящего изобретения: курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором нагревательный микроэлемент прикреплен к подложке.

Вариант 16 реализации настоящего изобретения: курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором подложка выполнена из электрически изолирующего материала.

Вариант 17 реализации настоящего изобретения: курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: содержащее множество нагревательных микроэлементов.

Вариант 18 реализации настоящего изобретения: курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: дополнительно содержащее композицию предшественника аэрозоля.

Вариант 19 реализации настоящего изобретения: курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором композиция предшественника аэрозоля выполнена в виде жидкости или геля в условиях окружающей среды.

Вариант 20 реализации настоящего изобретения: курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором композиция предшественника аэрозоля размещена в резервуаре таким образом, что композиция предшественника аэрозоля отделена от нагревательного микроэлемента.

Вариант 21 реализации настоящего изобретения: курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором изделие содержит контроллер, выполненный с возможностью инициирования доставки определенного объема композиции предшественника аэрозоля к нагревательному микроэлементу.

Вариант 22 реализации настоящего изобретения: курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором нагревательный микроэлемент находится в тепловой связи с камерой, причем камера приспособлена для получения определенного количества композиции предшественника аэрозоля посредством отверстия в камере.

Вариант 23 реализации настоящего изобретения: курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором камера содержит отверстие для выхода пара из камеры.

Вариант 24 реализации настоящего изобретения: курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором объем камеры составляет от примерно 0,2 мл до примерно 1 мл.

Вариант 25 реализации настоящего изобретения: курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором композиция предшественника аэрозоля нанесена на материал-носитель, адсорбирована или поглощена им, и в котором материал-носитель размещен внутри изделия для реализации существенного контакта с нагревательным микроэлементом.

Вариант 26 реализации настоящего изобретения: курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором нагревательный микроэлемент составляет одно целое с атомайзером.

Вариант 27 реализации настоящего изобретения: курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором атомайзер содержит камеру, ограниченную стенкой, крышкой и защитным слоем, размещенным поверх нагревательного микроэлемента.

Вариант 28 реализации настоящего изобретения: курительное изделие согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором один элемент из стенки и крышки или оба содержат множество отверстий такого размера, что пар проходит через них, а жидкость не проходит.

Вариант 29 реализации настоящего изобретения: способ образования аэрозоля в курительном изделии, причем способ включает инициирование протекания электрического тока из источника электроэнергии внутри курительного изделия к нагревательному микроэлементу внутри курительного изделия, чтобы вызвать нагревание нагревательного микроэлемента и композиции предшественника аэрозоля, контактирующей с нагревательным микроэлементом.

Вариант 30 реализации настоящего изобретения: способ согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором курительное изделие содержит множество нагревательных микроэлементов.

Вариант 31 реализации настоящего изобретения: способ согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором композиция предшественника аэрозоля нанесена на материал-носитель, адсорбирована или поглощена им, и в котором способ дополнительно содержит вставку материала-носителя в курительное изделие до операции инициирования протекания электрического тока.

Вариант 32 реализации настоящего изобретения: способ согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: дополнительно включающий инициирование потока композиции предшественника аэрозоля из резервуара в камеру, находящуюся в тепловой связи с нагревательным микроэлементом, для нагрева композиции предшественника аэрозоля внутри камеры.

Вариант 33 реализации настоящего изобретения: атомайзер, выполненный с возможностью использования в электронном курительном изделии, причем атомайзер содержит камеру, выполненную из стенки камеры, крышки и нагревательного микроэлемента.

Вариант 34 реализации настоящего изобретения: атомайзер согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором один элемент из стенки камеры и крышки или оба содержат множество отверстий.

Вариант 35 реализации настоящего изобретения: атомайзер согласно любому предыдущему или последующему варианту реализации настоящего изобретения: в котором одно или большее количество из множества отверстий выполнены такого размера, что пар проходит через них, а жидкость не проходит.

Эти и другие особенности, характерные черты и преимущества раскрытия изобретения будут очевидны после прочтения последующего подробного описания изобретения вместе с прилагаемыми чертежами, которые кратко описаны ниже. Раскрытие изобретения включает любую комбинацию двух, трех, четырех или большего количества вышеупомянутых вариантов реализации, а также комбинации любых двух, трех, четырех или большего количества особенностей или элементов, сформулированных в этом раскрытии, независимо от того, скомбинированы ли такие особенности или элементы явным образом в приведенном в настоящей заявке описании конкретного варианта реализации настоящего изобретения. Это раскрытие предназначено для целостного прочтения таким образом, что любые отдельные особенности или элементы описанного предмета изобретения, в любой из его различных особенностей и вариантов реализации, должны быть рассмотрены как доступные для комбинирования, если контекст явным образом не указывает на иное.

Краткое описание чертежей

После предшествующего описания изобретения в общих терминах теперь будет сделаны ссылки на прилагаемые чертежи, которые не обязательно вычерчены в масштабе, и на которых:

На фиг. 1 показан перспективный вид взятого в качестве примера варианта реализации нагревательного микроэлемента согласно настоящему раскрытию изобретения;

На фиг. 2 показан перспективный вид взятого в качестве примера варианта реализации курительного изделия согласно раскрытию изобретения, в котором часть внешней оболочки изделия срезана, чтобы открыть его внутренние компоненты;

На фиг. 3 показан перспективный вид взятого в качестве примера варианта реализации курительного изделия согласно раскрытию изобретения, в котором изделие содержит управляющий корпус и картридж, которые выполнены с возможностью соединения и рассоединения друг с другом;

На фиг. 4 показан перспективный вид подложки, содержащей множество размещенных на ней нагревательных микроэлементов согласно взятому в качестве примера варианту реализации изобретения;

На фиг. 5 показано продольное поперечное сечение через линию А-А подложки, показанной на фиг. 4, показывающее нагревательные микроэлементы, заглубленные внутри лунок в подложке и покрытые материалом предшественника аэрозоля;

На фиг. 6 показан перспективный вид подложки согласно взятого в качестве примера варианта реализации изобретения, в котором подложка содержит два слоя со множеством нагревательных микроэлементов между ними;

На фиг. 7 показан перспективный вид взятого в качестве примера варианта реализации курительного изделия согласно раскрытию изобретения, в котором изделие содержит сплошной корпус с откидной дверцей, обеспечивающей доступ к полости в нем, которая получает подложку, содержащую композицию предшественника аэрозоля и которая облицована множеством нагревательных микроэлементов;

На фиг. 8 показан перспективный вид атомайзера согласно взятому в качестве примера варианту реализации настоящего изобретения; и

На фиг. 9 показан перспективный вид другого атомайзера согласно взятому в качестве примера варианту реализации настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Ниже настоящее изобретение будет теперь описано более подробно со ссылками на взятые в качестве примера варианты его реализации. Эти взятые в качестве примера варианты реализации описаны таким образом, чтобы это раскрытие изобретения было тщательным и полным и полностью отражало объем изобретения специалистам в данной области техники. Действительно, настоящее изобретение может быть выполнено во многих различных формах и не должно быть рассмотрено как ограниченное рассматриваемыми в настоящей заявке вариантами реализации; скорее эти варианты реализации предложены таким образом, что это раскрытие изобретения удовлетворяет применимым юридическим требованиям. При использовании в описании изобретения и в приложенных пунктах формулы изобретения одиночные формы включают и множественные формы, если контекст явно не указывает на иное.

Настоящее изобретение предлагает изделия, использующие электрическую энергию для нагрева материала (предпочтительно, без сжигания материала в любой существенной степени) с образованием пригодной для вдыхания субстанции, причем изделия выполнены достаточно компактными, чтобы их можно было считать «переносными» устройствами. В определенных вариантах реализации настоящего изобретения изделия могут, в частности, быть охарактеризованы как курительные изделия. При использовании в настоящей заявке этот термин предназначен для изделия, обеспечивающего вкус и/или ощущение (например, тактильное или вкусовое) курения сигареты, сигары или трубки без фактического сгорания любого компонента изделия. Термин «курительное изделие» не обязательно указывает, что при использовании указанное изделие образует дым в смысле побочного продукта сгорания или пиролиза. Скорее, курение имеет отношение к физическому действию индивидуума во время использования указанного изделия, например, к удержанию изделия в руке, сосанию одного конца изделия и вдыханию из изделия. Согласно дополнительным вариантам реализации изделия согласно настоящему изобретению могут быть охарактеризованы как изделия, вырабатывающие пар, распыляющие аэрозоль или доставляющие лекарственные препараты. Таким образом, данные изделия могут быть использованы для вырабатывания одного или большего количества субстанций в состоянии, пригодном для вдыхания. Согласно другим вариантам реализации пригодная для вдыхания субстанция по существу может быть в виде пара (т.е., находиться в газовой фазе при температуре ниже ее критической точки). Согласно другим вариантам реализации пригодная для вдыхания субстанция может быть в виде аэрозоля (т.е., в форме суспензии мелких твердых частиц или капель жидкости в газе). Физическая форма пригодной для вдыхания субстанции не обязательно ограничена природой изделий согласно настоящему изобретению, а скорее зависит от природы среды и непосредственно пригодной для вдыхания субстанции, независимо от того, существует ли она в виде пара или в аэрозольном состоянии. В некоторых вариантах реализации указанные термины могут быть взаимозаменяемыми. Таким образом, для простоты изложения термины, использованные для описания настоящего изобретения, понимаются как взаимозаменяемые, если однозначно не указано иное.

В качестве одной особенности настоящее изобретение предлагает курительное изделие. Курительное изделие обычно может содержать множество компонентов, размещенных внутри удлиненного корпуса, который может быть выполнен в виде одной цельной оболочки или который может быть выполнен в виде двух или большего количества отделяемых частей. Например, курительное изделие согласно одному варианту реализации настоящего изобретения может содержать оболочку (то есть, удлиненный корпус), которая может быть выполнена по существу трубчатой по форме, то есть, напоминающей форму обычной сигареты или сигары. Внутри такой оболочки могут быть расположены все компоненты курительного изделия (один или большее количество из которых могут быть заменимыми). В других вариантах реализации настоящего изобретения курительное изделие может содержать две оболочки, которые соединены и выполнены разделяемыми. Например, управляющий корпус может содержать оболочку, содержащую один или большее количество компонентов многократного использования и имеющую конец, разъединяемым образом прикрепленный к картриджу. Картридж может содержать оболочку, содержащую один или большее количество одноразовых компонентов и имеющую конец, разъединяемым образом прикрепленный к управляющему корпусу. Более конкретные расположения компонентов внутри одной оболочки или внутри отделяемого управляющего корпуса и картриджа очевидны в свете приведенного в настоящей заявке дальнейшего раскрытия изобретения.

Курительные изделия согласно настоящему изобретению в частности, могут содержать некоторую комбинацию источника энергии (то есть, источника электрической энергии), одного или большего количества компонентов системы управления (например, предназначенных для управления/инициирования/регулировки потока электроэнергии от источника энергии к одному или большему количеству других компонентов изделия), нагревательного компонента и компонента предшественника аэрозоля. Кроме того, курительное изделие может содержать определенный путь воздушного потока через изделие таким образом, что аэрозоль, вырабатываемый изделием, может быть извлечен оттуда пользователем, затягивающимся изделием. Ориентация компонентов внутри изделия может быть различной. В конкретных вариантах реализации настоящего изобретения компонент предшественника аэрозоля может быть размещен около конца изделия, ближайшего ко рту пользователя, чтобы максимизировать подачу аэрозоля пользователю. Однако не исключены и другие конфигурации. Обычно нагревательный компонент может быть размещен достаточно близко от компонента предшественника аэрозоля, чтобы теплота от нагревательного компонента могла испарять предшественник аэрозоля (а также один или большее количество ароматизаторов, медикаментов и т.п., которые могут быть аналогичным образом предоставлены для доставки пользователю) и образовывать аэрозоль для доставки пользователю. При нагреве нагревательным элементом компонента предшественника аэрозоля происходит формирование, выпуск или выработка аэрозоля (самого по себе или содержащего дополнительную пригодную для вдыхания субстанцию) в физической форме, подходящей для вдыхания пользователем. Следует иметь ввиду, что вышеиспользованные термины предназначены быть взаимозаменяемыми. В связи с этим, термины «выпускать, вырабатывать и формировать» могут быть взаимозаменяемыми, термины «выпуск, выработка и формирование» могут быть взаимозаменяемыми, и термины «выпускает, вырабатывает и формирует» могут быть взаимозаменяемыми. В частности, пригодная для вдыхания субстанция выпущена как пар или аэрозоль или их смесь.

Курительное изделие согласно настоящему изобретению содержит нагревательный элемент, нагревающий компонент предшественника аэрозоля для выработки аэрозоля для вдыхания пользователем. Описанное в настоящей заявке курительное изделие может быть в частности, охарактеризовано как содержащее нагревательный микроэлемент в качестве нагревательного элемента. В частности, нагревательный микроэлемент может быть электрически соединен с источником электроэнергии, как далее описано в настоящей заявке. Курительное изделие может содержать только один нагревательный микроэлемент. Однако в других вариантах реализации настоящего изобретения курительное изделие может содержать множество нагревательных микроэлементов. Таким образом, совершенно понятно, что хотя настоящее раскрытие изобретения может описывать курительное изделие с точки зрения одного нагревательного микроэлемента, это раскрытие изобретения предназначено для охвата вариантов реализации курительного изделия, содержащего множество нагревательных микроэлементов.

В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения нагревательный микроэлемент, используемый в описываемом в настоящей заявке курительном изделии, может быть охарактеризован как нагревательный элемент, основанный на микроэлектромеханических системах (МЭМС). Основанные на микроэлектромеханических системах нагреватели использовались ранее в сверхминиатюрных микродатчиках, таких как датчики ветра, датчики влажности и газовые датчики. Такие основанные на микроэлектромеханических системах нагревательные микроэлементы могут выделять теплоту посредством подачи электрического тока к резистору и могут обладать преимуществами, такими как входной сигнал малой мощности и очень короткое время отклика. Основанный на микроэлектромеханических системах нагревательный микроэлемент очень выгоден в описанном в настоящей заявке курительном изделии, поскольку он способен обеспечивать работу устройства с низким напряжением и/или с малой мощностью.

Нагревательный микроэлемент, используемый в описываемом курительном изделии, также может быть охарактеризован как тонкопленочный нагревательный элемент или нагревательный элемент с горячей пленкой. Это может в частности, описывать физическую природу нагревательного микроэлемента, который может содержать электропроводящий материал, который, в частности, может быть выполнен в виде пленки, то есть, электропроводящего слоя. В определенных вариантах реализации настоящего изобретения электропроводящий материал может быть структурирован. Другими словами, электропроводящий материал может присутствовать в нагревательном микроэлементе в виде конкретной структуры и, в силу этого, иметь отношение к физической природе выполненного нагревательного микроэлемента и не быть ограниченным способом выполнения нагревательного микроэлемента. Толщина электропроводящего слоя может быть различной и может, например, составлять примерно 5 мкм или меньше, примерно 4 мкм или меньше, примерно 3 мкм или меньше, примерно 2 мкм или меньше, примерно 1 мкм или меньше, примерно 0,75 мкм или меньше, примерно 0,5 мкм или меньше, примерно 0,25 мкм или меньше, примерно 0,1 мкм или меньше или примерно 0,075 мкм или меньше. В других вариантах реализации настоящего изобретения толщина электропроводящего слоя может составлять от примерно 0,01 мкм до примерно 5 мкм, от примерно 0,05 мкм до примерно 3 мкм, от примерно 0,1 мкм до примерно 2,5 мкм, от примерно 0,2 мкм до примерно 2 мкм или от примерно 0,5 мкм до примерно 1 мкм.

Электропроводящий материал, используемый в нагревательном микроэлементе, может представлять собой по существу любой материал, который является электропроводящим и подходит для образования тонкой пленки в описанных выше диапазонах размеров. Например, электропроводящий материал может быть выбран из группы, содержащей элементарные металлы, металлические сплавы, кремний (включая монокристаллический кремний и поликристаллический кремний), керамику, углерод, карбиды, нитриды и их комбинации. В более конкретных вариантах реализации настоящего изобретения электропроводящий материал может быть образован из платины, золота, серебра, меди, алюминия, вольфрама, цинка, никеля, титана, нихрома, карбида кремния, поликристаллического кремния, монокристаллического кремния, нитрида титана и т.п. В конкретных вариантах реализации настоящего изобретения элементарные металлы, такие как платина, могут быть в частности, полезными вследствие продемонстрированной хорошей стойкости к окислению и долговременной стабильности. Тонкопленочный нагревательный микроэлемент согласно настоящему раскрытию изобретения может показывать высокий уровень прочности и стабильности, что может быть предпочтительным по сравнению с более хрупкими и менее устойчивыми горячими проводами.

В дополнение к электропроводящему слою нагревательный микроэлемент согласно настоящему раскрытию изобретения может содержать поддерживающий слой. В частности, электропроводящий материал может быть структурирован на таком поддерживающем слое. Поддерживающий слой предпочтительно выполнен из материала, температурно стабильного при рабочих температурах нагревателя. Например, поддерживающий слой может быть температурно стабилен при температуре примерно 150°С или выше, примерно 200°С или выше, примерно 300°С или выше, примерно 400°С или выше, или примерно 500°С или выше. В других вариантах реализации настоящего изобретения поддерживающий слой может быть температурно стабильным в температурном интервале от примерно 125°С до примерно 750°С, от примерно 150°С до примерно 650°С или от примерно 175°С до примерно 500°С. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения поддерживающий слой может быть выполнен из керамического материала, в частности, материала на основе кремния. Нитрид кремния представляет собой один конкретный пример материала поддерживающего слоя. Однако могут быть использованы и другие материалы, такие как стекло или кварц. Также могут быть использованы определенные термопластические материалы, например, циклические сополимеры олефина. Поддерживающий слой может быть выполнен из изолирующего материала или может содержать изолирующий слой.

Нагревательный микроэлемент согласно настоящему раскрытию изобретения может дополнительно содержать защитный слой, размещенный поверх электропроводящего слоя. В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения защитный слой выполнен из такого материала, что защитный слой температурно стабилен при рабочих температурах нагревательного микроэлемента, то есть, он источник тепла и/или проводник тепла. Например, защитный слой может быть температурно стабилен при температуре примерно 150°С или выше, примерно 200°С или выше, примерно 300°С или выше, примерно 400°С или выше, или примерно 500°С или выше. В других вариантах реализации настоящего изобретения защитный слой может быть температурно стабильным в температурном интервале от примерно 125°С до примерно 750°С, от примерно 150°С до примерно 650°С или от примерно 175°С до примерно 500°С. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения защитный слой может быть в непосредственном контакте с композицией предшественника аэрозоля или ее компонентом. Согласно с этим предпочтительно, чтобы защитный слой был по существу химически неактивным в отношении различных соединений, которые могут быть включены в материал предшественника аэрозоля. По существу, химическая неактивность означает, что любая химическая реакция между защитным слоем и компонентом материала предшественника аэрозоля достаточно ограничена таким образом, что не происходит разрыва защитного слоя, позволяющего композиции предшественника аэрозоля вступать в непосредственный контакт с электропроводящим слоем нагревательного микроэлемента. С другой стороны, это выражение может означать, что любая химическая реакция между защитным слоем и компонентом материала предшественника аэрозоля достаточно ограничена таким образом, что химические соединения, существующие в защитном слое, не были выпущены (или не образованы новые химические соединения) для объединения с образованным аэрозолем для вдыхания пользователем. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения поддерживающий слой может быть выполнен из керамического материала, в частности, из материала на основе кремния. Двуокись кремния представляет собой один конкретный пример материала поддерживающего слоя. Однако могут быть использованы другие материалы, такие как стекло или кварц.

В частности, нагревательный микроэлемент может быть охарактеризован как выполненный в виде многослойного изделия. В частности, нагревательный микроэлемент может содержать два или большее количество слоев. В других вариантах реализации настоящего изобретения нагревательный микроэлемент может быть охарактеризован как содержащий электропроводящий материал, зажатый между двумя слоями или двумя мембранами. Толщина дополнительных слоев, таких как поддерживающий слой и защитный слой, может быть различной в зависимости от применения. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения размеры дополнительных слоев могут быть аналогичны размеру электропроводящего слоя. В других вариантах реализации настоящего изобретения толщина дополнительных слоев может быть больше толщины электропроводящего слоя, причем каждый из них независимо обладает толщиной до примерно 0,5 мм, до примерно 0,75 мм, до примерно 1 мм, до примерно 1,5 мм, до примерно 2 мм или до примерно 5 мм.

Нагревательный микроэлемент в его рабочей форме также может быть охарактеризован относительно его дополнительных размеров. В частности, нагревательный микроэлемент может обладать длиной и шириной, независимо составляющими до примерно 5 мм, до примерно 4 мм, до примерно 3 мм или до примерно 2 мм. В других вариантах реализации настоящего изобретения длина и ширина нагревательного микроэлемента могут независимо составлять от примерно 0,25 мм до примерно 5 мм, от примерно 0,5 мм до примерно 3 мм, от примерно 0,6 мм до примерно 2,5 мм, от примерно 0,7 мм до примерно 2 мм, или от примерно 0,75 мм до примерно 1,5 мм.

Взятый в качестве примера вариант реализации нагревательного микроэлемента, который может быть использован согласно настоящему раскрытию изобретения, показан на фиг. 1. Как видно здесь, нагревательный микроэлемент 50 выполнен из поддерживающего слоя 510, защитного слоя 540 и структурированного электропроводящего слоя 520, зажатого между поддерживающим слоем и защитным слоем. Каждый слой может быть выполнен из материалов и иметь размеры, описанные в настоящей заявке. Нагревательный микроэлемент также содержит терминалы 530, выходящие из электропроводящего слоя, для выполнения электрического соединения нагревательного микроэлемента (точнее, электропроводящего материала) с другими описанными в настоящей заявке электрическими компонентами изделия, включая различные компоненты управления и источник электроэнергии. В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения нагревательный микроэлемент размещен внутри описанного в настоящей заявке изделия таким образом, что терминалы не входят в контакт с композицией предшественника аэрозоля. Кроме того, нагревательный микроэлемент может содержать дополнительные компоненты, предназначенные для изоляции терминалов от той части защитного слоя, которая контактирует с композицией предшественника аэрозоля для образования аэрозоля. Как показано, защитный слой частично прозрачен, но нагревательные микроэлементы, используемые так, как описано в настоящей заявке, не обязательно должны быть прозрачными, причем такие характеристики могут быть различными в зависимости от используемых материалов. Аналогичным образом поддерживающий слой и защитный слой могут обладать одинаковыми или различными размерами и структурирование электропроводящего слоя может быть различным.

Нагревательные микроэлементы, пригодные для описанного в настоящей заявке курительного изделия, могут быть подготовлены посредством множества подходящих процессов. Например, способ химического осаждения из паровой фазы при пониженном давлении может быть использован для выполнения слоистой структуры нагревательного микроэлемента. В частности, поддерживающий слой может быть осажден на подложке структуры (например, на кремниевой пластине, на керамике, такой как нитрид металла, кварце или стекле) посредством химического осаждения из паровой фазы при пониженном давлении. После этого электропроводящий материал может быть осажден поверх поддерживающего слоя также посредством химического осаждения из паровой фазы при пониженном давлении. При необходимости электропроводящий слой может быть структурирован для выработки необходимых рабочих характеристик нагревательного микроэлемента. Например, может быть использовано реактивное ионное травление. Электрические контакты могут быть сформированы, например, посредством использования процесса напыления для создания средств для электрического присоединения электропроводящего материала. Защитный слой может быть сформирован поверх электропроводящего слоя посредством, например, усиленного плазмой химического осаждения из паров. Законченный нагревательный микроэлемент может в случае необходимости быть удален из подложки структуры. Например, анизотропное травление посредством процесса глубокого реактивного ионного травления может быть использовано для удаления части или всей кремниевой подложки структуры. Кроме того, слоистый нагревательный микроэлемент может быть упакован, например, для обеспечения легкого доступа к электрическим контактам при одновременном обеспечении дополнительной защиты функциональных компонентов нагревательного микроэлемента. Например, упаковка может быть использована для герметичного уплотнения нагревательного микроэлемента внутри термически устойчивого и теплопроводящего материала.

Другие средства для подготовки нагревательного микроэлемента, пригодного для данных изделий, могут включать процессы испарения металлов для нанесения проводящего слоя на поддерживающий слой. В случае необходимости адгезионный слой может быть нанесен до операции испарения металла. Структурирование электропроводящего материала может быть выполнено посредством использования фоторезиста согласно стандартным методикам фотолитографии (например, Shipley-1818), которые могут включать следующие операции: нанесение фоторезиста на электропроводящий слой способом центрифугирования; предварительное задубливание (soft-baking) (например, при температуре примерно 65°С) для удаления растворителя фоторезиста; совмещение приложенного фоторезиста, например, в устройстве совмещения, экспонирование электропроводящего слоя при прижатии к нужной маске, например, при использовании ультрафиолетовой лампы, и проявление для растворения структурированного фоторезиста при использовании соответствующего проявителя (например, выпускаемого компанией Shipley); и финальное задубливание (hard-baking) (например, при температуре примерно 90°С) для отверждения фоторезиста. При наложенном фоторезисте травление подходящим растворителем может быть использовано для удаления экспонированного электропроводящего материала. После этого фоторезист может быть удален при использовании подходящего растворителя. Такая обработка может быть охарактеризована как субтрактивное изготовление, а сформированный нагревательный микроэлемент в целом или проводящий слой в частности могут быть описаны как субтрактивно изготовленные изделие или слой.

Различные методики печати могут быть использованы для подготовки нагревательного микроэлемента. В частности, способы печати струйного типа могут быть использованы для систематического нанесения проводящего материала в виде необходимой структуры. Это может быть особенно полезно при формировании проводящего слоя поверх поддерживающего слоя, который сам по себе может быть относительно тонким без необходимости в дополнительной подложке структуры. Такие способы, в которых электропроводящий материал представляет собой печатный слой, размещенный поверх поддерживающего слоя, могут быть охарактеризованы как аддитивное изготовление, а образованный нагревательный микроэлемент в целом или проводящий слой в частности могут быть описаны как аддитивно изготовленные изделие или слой.

Вышеуказанные процессы представляют собой лишь примеры процессов тех типов, которые могут быть использованы для подготовки нагревательного микроэлемента к использованию согласно настоящему раскрытию изобретения, и не должны быть рассмотрены как ограничивающие нагревательные микроэлементы, которые могут быть использованы в описываемых в настоящей заявке изделиях. Кроме того, нагревательные микроэлементы, подходящие для описанного в настоящей заявке использования, могут быть получены на рынке, например, от компании Kebaili Corporation (Ирвин, Калифорния, www.kebaili.com).

В других вариантах реализации настоящего изобретения нагревательный микроэлемент, предназначенный для использования в устройстве согласно настоящему раскрытию изобретения, может по существу быть химическим устройством. В частности, нагревательный микроэлемент может обеспечивать нагревание посредством химической реакции, а не посредством нагрева электрическим резистором.

Нагревательные микроэлементы, используемые в описываемых в настоящей заявке изделиях, могут иметь определенные преимущества по сравнению с использованием известных нагревательных элементов. Такие нагревательные микроэлементы способны, в частности, обеспечивать в высокой степени энергосберегающее электрическое нагревание, особенно в том случае, когда подлежащие нагреву вполне определенные количества материала (например, композиции предшественника аэрозоля), подают к нагревательному микроэлементу управляемым образом. Аналогично, нагревательные микроэлементы способны управляемым образом облегчать получение высокоточных аэрозольных химических составов.

Описанное в настоящей заявке курительное изделие обычно может содержать источник электроэнергии (или источники электроэнергии) для обеспечения прохождения электрического тока, достаточного для реализации различных функциональных особенностей в отношении изделия, например, электропитания нагревательных микроэлементов, электропитания индикаторов и т.п. Источник энергии может принимать различные варианты реализации. В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения источник энергии способен подавать достаточную мощность для быстрого нагрева нагревательного микроэлемента для обеспечения образования аэрозоля и энергопитания изделия при его использовании в течение необходимой продолжительности времени. В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения источник энергии доведен до требуемого размера для удобного его размещения внутри изделия. Примеры пригодных источников энергии включают литий-ионные батареи, которые предпочтительно выполнены перезаряжающимися (например, перезаряжающаяся батарея на основе двуокиси лития-марганца). В частности, могут быть использованы литиевые полимерные батареи. Также могут быть использованы другие разновидности батарей, например, никель-кадмиевые батареи типа N50-AAA CADNICA. Другие примеры батарей, которые могут быть использованы согласно изобретению, описаны в патентной публикации США №2010/0028766, раскрытие которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки. Тонкопленочные батареи могут быть использованы в определенных вариантах реализации настоящего изобретения. Любая из этих батарей или их комбинаций может быть использована в источнике энергии, но перезаряжаемые батареи предпочтительны ввиду соображений стоимости и удаления, связанных с одноразовыми батареями. В некоторых примерах реализации настоящего изобретения, где предусмотрены одноразовые батареи, курительное изделие может содержать доступ для удаления и замены батареи. В качестве альтернативы в вариантах реализации настоящего изобретения, использующих перезаряжаемые батареи, курительное изделие может содержать контакты для подзарядки, предназначенные для соединения с соответствующими контактами в обычном блоке зарядки, получающем электропитание от обычной стандартной сетевой розетки напряжением 120 вольт переменного тока или от других источников, таких как электрическая система автомобиля или отдельный мобильный источник питания, включающий соединения типа USB. Средства для перезарядки батареи могут быть обеспечены в виде мобильного зарядного блока, который может содержать, например, относительно большой батарейный блок, который может предоставлять многократные операции зарядки для сравнительно малых батарей, имеющих место в курительном изделии. Изделие может, кроме того, содержать компоненты для выполнения бесконтактной индуктивной системы перезарядки таким образом, что изделие может быть заряжено без физического присоединения к внешнему источнику энергии. Таким образом, изделие может содержать компоненты, облегчающие перенос энергии из электромагнитного поля в перезаряжаемую батарею внутри изделия.

В других вариантах реализации настоящего изобретения источник энергии также может представлять собой конденсатор. Конденсаторы способны быть разряжены быстрее батарей и могут быть заряжены между затяжками, что обеспечивает батарее возможность выполнять разряд в конденсатор с более низкой скоростью, чем если она была бы использована для непосредственного электропитания нагревательного элемента. Например, суперконденсатор, т.е. электрический конденсатор двойного слоя, может быть использован отдельно или в комбинации с батареей. При отдельном использовании суперконденсатор может быть перезаряжен перед каждым использованием изделия. Таким образом, изобретение также может содержать компонент в виде зарядного устройства, которое может быть присоединено к курительному изделию между использованиями для пополнения заряда суперконденсатора.

Курительное изделие может дополнительно содержать множество компонентов программного обеспечения управления электропитанием, технического оборудования и/или других компонентов электронного управления. Например, такое программное обеспечение, техническое оборудование и/или электронные средства управления могут включать операции выполнения зарядки батареи, обнаружения статуса зарядки/разрядки батареи, выполнения операций энергосбережения, предотвращения неумышленного или излишнего разряда батареи, подсчета числа затяжек, ограничения числа затяжек, установления продолжительности затяжки, идентификации статуса картриджа, регулирования температуры и т.п.

«Контроллер» или «компонент системы управления» согласно настоящему раскрытию изобретения может охватывать множество элементов, пригодных для настоящего курительного изделия. Кроме того, курительное изделие согласно настоящему изобретению может содержать один, два или даже большее количество компонентов системы управления, которые могут быть скомбинированы в единый элемент или которые могут присутствовать в отдельных местах внутри курительного изделия, и индивидуальные элементы системы управления могут быть использованы для выполнения различных аспектов управления. Например, курительное изделие может содержать компонент системы управления, который представляет собой неотъемлемую часть батареи или иным образом скомбинирован с ней для управления подачей энергии от батареи. Курительное изделие само по себе может содержать компонент системы управления, управляющий другими аспектами изделия. Курительное изделие также может содержать компонент системы управления в картридже для обеспечения конкретных функциональных особенностей, включая хранение данных (например, микрочип, содержащий память). В качестве альтернативы может иметь место один контроллер, выполняющий множество функций управления или все функции управления изделия. Аналогично, датчик (например, датчик затяжки), используемый в изделии, может содержать компонент системы управления, управляющий активацией разряда энергии от источника энергии в ответ на входной сигнал. Изделие может отдельно содержать компонент системы управления, управляющий другими аспектами изделия. В качестве альтернативы один контроллер может быть размещен в датчике, или иным образом связан с ним, для выполнения множества аспектов управления или всех аспектов управления изделия. Таким образом, множество комбинаций контроллеров может быть скомбинировано в настоящем курительном изделии для обеспечения необходимого уровня управления всеми аспектами устройства.

Курительное изделие также может содержать один или большее количество компонентов контроллера, пригодных для управления потоком электроэнергии от источника энергии к другим компонентам изделия, например, к элементу резистивного нагрева. Изделие может содержать компонент системы управления, инициирующий электрический ток от источника энергии, например, к нагревательному микроэлементу. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения изделие может содержать нажимную кнопку, которая может быть связана со схемой управления, для ручного управления потоком энергии. Одна или большее количество нажимных кнопок могут быть размещены по существу заподлицо с наружной поверхностью курительного изделия.

Вместо нажимной кнопки (или в дополнение к ней) изделие по настоящему изобретению может содержать один или большее количество компонентов системы управления, реагирующих на затяжку изделия пользователем (т.е. активизируемое затяжкой нагревание). Например, изделие может содержать переключатель, реагирующий на изменения давления или на изменения воздушного потока при затяжке изделия пользователем (т.е. активизируемое затяжкой переключение). Другие приспособления активизации/деактивизации тока могут включать активизируемый температурой переключатель типа «вкл/выкл» или переключатель, активизируемый давлением губ. Взятое в качестве примера приспособление, способное реализовать такую возможность активизации под действием затяжки, содержит кремниевый датчик модели 163PC01D36, произведенный подразделением «MicroSwitch» компании «Honeywell, Inc.», Фрипорт, Иллинойс. Другие примеры работающих по требованию электрических переключателей, которые могут быть использованы в цепи нагрева согласно с настоящим изобретением, описаны в патенте США №4 735 217 (Gerth и др.), который полностью включен в настоящую заявку посредством ссылки. Другие подходящие дифференциальные переключатели, аналоговые датчики давления, датчики расхода потока и т.п. будут ясны специалисту в данной области техники со знанием настоящего раскрытия изобретения. Реагирующая на давление трубка или другой проход, обеспечивающий связь по текучей среде между активизируемым затяжкой переключателем и воздуховодом внутри курительного изделия, могут быть размещены так, что изменения давления во время затяжки идентифицируемы переключателем. Дальнейшее описание схем регулирования тока и других компонентов системы управления, включая микроконтроллеры, которые могут быть пригодными в настоящем курительном изделии, приведено в патентах США №4 922 901, №4 947 874 и №4 947 875 (все Brooks и др.), патенте США №5 372 148 (McCafferty и др.), патенте США №6 040 560 (Fleischhauer и др.) и патенте США №7 040 314 (Nguyen и др.), все из которых полностью включены в настоящую заявку посредством ссылки.

Емкостные чувствительные компоненты могут, в частности, быть внедрены в устройство множеством способов для обеспечения возможности разнообразных типов операций «включение электропитания» и/или «выключение электропитания» для одного или большего количества компонентов устройства. Емкостная индикация может включать использование любого датчика, применяющего технологию, основанную на емкостной связи, включая, но не ограничиваясь этим, датчики, обнаруживающие и/или измеряющие близость, положение или смещение, влажность, уровень жидкости, давление, температуру или ускорение. Емкостная индикация может быть обеспечена электронными компонентами, обладающими поверхностной емкостью, проекционной емкостью, взаимной емкостью или собственной емкостью. Емкостные датчики обычно способны обнаружить что-либо, что проводит ток или содержит диэлектрик, отличный от воздуха. Емкостные датчики, например, могут заменить механические кнопки (т.е. указанные выше нажимные кнопки) емкостными альтернативами. Таким образом, одно конкретное применение емкостной индикации согласно настоящему изобретению состоит в сенсорном емкостном датчике. Например, сенсорная площадка может иметь место в курительном изделии, что позволяет пользователю вводить множество команд. По существу, сенсорная площадка может обеспечивать электропитание нагревательного элемента почти тем же способом, как уже описанная выше нажимная кнопка. В других вариантах реализации настоящего изобретения емкостная индикация может быть использована около ротового конца курительного изделия таким образом, что давление губ на курительное изделие при затяжке через изделие может сигнализировать устройству о необходимости подачи электропитания к нагревательному элементу. В дополнение к сенсорным емкостным датчикам емкостные датчики перемещения, жидкостные емкостные датчики и акселерометры могут быть использованы согласно настоящему изобретению для извлечения множества откликов от курительного изделия. Кроме того, фотоэлектрические датчики также могут быть внедрены в курительное изделие согласно изобретению.

Датчики, используемые в настоящих изделиях, могут явно сигнализировать о потоке энергии к нагревательному элементу для нагрева композиции предшественника аэрозоля и образования пара или аэрозоля для вдыхания пользователем. Датчики также могут выполнять дополнительные функции. Например, может быть включен датчик «пробуждения». Могут быть использованы и другие способы индикации, обеспечивающие аналогичную функцию.

При выполнении пользователем затяжки через ротовой конец курительного изделия средства активизации тока могут обеспечивать возможность неограниченного или непрерывного прохождения электрического тока через резистивный нагревательный элемент для быстрой выработки тепла. Может быть полезным использовать компоненты регулирования тока для регулирования электрического тока через нагревательный микроэлемент с целью управления интенсивностью нагрева и/или продолжительностью нагрева.

Схема регулировки электрического тока может быть основана на значениях времени. В частности, такая схема содержит средство обеспечения непрерывного прохождения электрического тока через нагревательный элемент в течение начального интервала времени во время затяжки, и средство таймера для последующей регулировки прохождения электрического тока вплоть до окончания затяжки. Кроме того, регулировка может просто включать обеспечение непрерывного прохождения электрического тока вплоть до достижения необходимой температуры с последующим полным выключением потока электрического тока. Нагревательный элемент может быть реактивирован пользователем, начинающим другую затяжку через изделие (или вручную нажимающим на кнопку, в зависимости от конкретного варианта реализации переключателя, используемого для активизации нагревательного элемента). В качестве альтернативы последующая регулировка может включать модуляцию электрического тока, проходящего через нагревательный элемент для поддержания нагревательного элемента в пределах необходимого температурного интервала (включая широтно-импульсную модуляцию). В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения для высвобождения необходимой порции пригодной для вдыхания субстанции нагревательный элемент может быть активирован в течение периода времени длительностью от примерно 0,2 секунд до примерно 5,0 секунд, от примерно 0,3 секунды до примерно 4,5 секунд, от примерно 0,5 секунды до примерно 4,0 секунд, от примерно 0,5 секунды до примерно 3,5 секунды или от примерно 0,6 секунды до примерно 3,0 секунд. Дополнительное описание указанных регулирующих электрический ток схем, действие которых основано на времени, и других компонентов системы управления, которые могут быть пригодными для настоящего курительного изделия, приведено в патентах США №4 922 901, №4 947 874 и №4 947 875 (все Brooks и др.), которые полностью включены в настоящую заявку посредством ссылки.

В частности, элементы системы управления могут быть выполнены с возможностью жесткого управления количеством тепла, подаваемого к нагревательному микроэлементу. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения компонент регулирования тока может быть выполнен с возможностью остановки прохождения электрического тока к нагревательному микроэлементу после достижения определенной температуры. Такая определенная температура может быть в диапазоне, который по существу достаточно высок для испарения композиции предшественника аэрозоля и любых дополнительных пригодных для вдыхания субстанций и подачи некоторого количества аэрозоля необходимой концентрации. Хотя величина теплоты, необходимой для испарения композиции предшественника аэрозоля, может быть различной, для нагревательного микроэлемента особенно полезно быть нагретым до температуры примерно 120°С или выше, примерно до 130°С или выше, примерно до 140°С или выше или примерно до 160°С или выше. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения для испарения необходимого количества композиции предшественника аэрозоля температура нагревания может составлять примерно 180°С или выше, примерно 200°С или выше, примерно 300°С или выше или примерно 350°С или выше. В других вариантах реализации настоящего изобретения определенная температура для образования аэрозоля может составлять от примерно 120°С до примерно 350°С, от примерно 140°С до примерно 300°С или от примерно 150°С до примерно 250°С. Температурой и временем нагревания можно управлять посредством одного или большего количества компонентов, имеющих место в корпусе управления. Аналогичным образом компонент регулирования тока может циклическим образом включать и выключать ток к нагревательному микроэлементу после достижения определенной температуры для поддержания определенной температуры в течение определенного промежутка времени.

Кроме того, компонент регулирования тока может циклическим образом включать и выключать ток к нагревательному микроэлементу для поддержания первой температуры, которая ниже температуры образования аэрозоля, и затем обеспечивать возможность увеличенного электрического тока в ответ на сигнал компонента системы управления, отвечающего за активизацию тока, для достижения второй температуры, превышающей первую температуру, которая представляет собой температуру образования аэрозоля. Такое управление способно улучшить быстродействие изделия относительно образования аэрозоля таким образом, что образование аэрозоля начинается почти мгновенно после инициирования затяжки пользователем. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения первая температура (которая может быть охарактеризована как ждущая температура) может быть лишь немного ниже определенной выше температуры образования аэрозоля. В частности, ждущая температура может составлять от примерно 50°С до примерно 150°С, от примерно 70°С до примерно 140°С, от примерно 80°С до примерно 120°С, или от примерно 90°С до примерно 110°С.

В дополнение к вышеупомянутым элементам курительное изделие также может содержать один или большее количество индикаторов. Такие индикаторы могут быть выполнены световыми (например, в виде светодиодов), которые способны обеспечивать индикацию множества аспектов использования изделия по настоящему изобретению. Кроме того, светодиодные индикаторы могут быть размещены на дальнем конце курительного изделия для моделирования изменений цвета, наблюдаемых при горении обычной сигареты и ее затяжки пользователем. Другие показатели работы также охвачены. Например, визуальные индикаторы также могут включать изменения цвета или интенсивности света для отражения развития восприятия процесса курения. Тактильные индикаторы и звуковые индикаторы аналогичным образом охвачены изобретением. Кроме того, комбинации таких индикаторов также может быть использована в одном изделии.

В определенных вариантах реализации настоящего изобретения курительное изделие согласно настоящему изобретению может содержать табак, компонент табака, или извлеченный из табака материал (т.е. материал, который естественно содержится в табаке, который может быть извлечен непосредственно из табака или подготовлен синтетически). Используемый табак может содержать, или может быть получен из таких разновидностей табака, как табак трубоогневой сушки, табак Берли, Ориентальный табак или Мэрилендский табак, темный табак, темный табак дымовой сушки и табак Rustica (махорка), а также другие редкие или специальные табаки или их смеси. Различные обычные разновидности табака, обработанные разновидности табака и разновидности смесей табака описаны в патентах США №4 836 224 (Lawson и др.), №4 924 888 (Perfetti и др.), №5 056 537 (Brown и др.), №5 159 942 (Brinkley и др.), №5 220 930 (Gentry), №5 360 023 (Blakley и др.), №6 701 936 (Shafer и др.) № 7 011 096 (Li и др.) и №7 017 585 (Li и др.), №7 025 066 (Lawson и др.), патентной заявке США №2004-0255965 (Perfetti и др.), патенте РСТ WO 02/37990 (Bereman), а также в статье Bombick и др. в журнале Fund. Appl. Toxicol., т. 39, стр. 11-17 (1997), содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылок.

Табак, содержащийся внутри курительного изделия, может быть использован в различных формах, и могут быть использованы комбинации различных форм выполнения табака, или различные формы табака могут быть использованы в различных местах внутри курительного изделия. Например, табак может быть использован в виде вытяжки табака. См., например, патент США №7 647 932 (Cantrell и др.) и патентную публикацию США №2007/0215167 (Crooks и др.), содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Курительное изделие может содержать табачные присадки, традиционно используемые при производстве табачных изделий. Эти присадки могут включать разновидности материалов, используемые для усиления аромата и букета табака, используемого для производства сигар, сигарет, трубок и т.п. Например, эти присадки могут включать различные компоненты смягчителей и/или усилителей аромата сигарет. См., например, патент США №3 419 015 (Wochnowski), патент США №4 054 145 (Berndt и др.), патент США №4 887 619 (Burcham, мл. и др.), патент США №5 022 416 (Watson), патент США №5 103 842 (Strang и др.) и патент США №5 711 320 (Martin), содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки. Предпочтительные материалы смягчителей включают воду, сахар и патоки (например, сахарозу, глюкозу и кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы), увлажнители (например, глицерин или пропиленгликоль) и ароматизирующие средства (например, какао и лакрицу). Эти добавленные компоненты также включают материалы усилителей аромата (например, ароматизирующие материалы, например, ментол). См., например, патент США №4 449 541 (Mays и др.), содержание которого полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки. Дополнительные материалы, которые могут быть добавлены, включают материалы, описанные в патенте США №4 830 028 (Lawson и др.) и в патентной публикации США №2008/0245377 (Marshall и др.), содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Различные подходы и способы для введения табака в курительные изделия, и, в частности, в курительные изделия, которые разработаны так, чтобы не имело место намеренное сжигание фактически всего табака внутри этих курительных изделий, сформулированы в патенте США №4 947 874 (Brooks и др.), патенте США №7 647 932 (Cantrell и др.), патентной публикации США №2005/0016549 (Banerjee и др.) и патентной публикации США №2007/0215167 (Crooks и др.), содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Дополнительные табачные материалы, такие как табачное ароматическое масло, табачная эссенция, высушенный распылением табачный экстракт, высушенный замораживанием табачный экстракт, табачная пыль или им подобные материалы могут быть включены в композицию предшественника пара или композицию предшественника аэрозоля. При использовании в настоящей заявке термин «табачный экстракт» означает компоненты, выделенные, удаленные или полученные из табака при использовании условий и способов экстракционной обработки табака. Могут быть использованы очищенные экстракты табака или, в частности, других растений. Как правило, экстракты табака получают при использовании растворителей, например, растворителей на водной основе (например, воды) или органических растворителей (например, спиртов, таких как этиловый спирт, или алканов, таких как гексан). В связи с этим экстрагированные компоненты табака удаляют из табака и отделяют от неэкстрагированных компонентов табака, а для экстрагированных компонентов табака, присутствующих внутри растворителя, (i) растворитель может быть удален из экстрагированных компонентов табака, или (ii) смесь экстрагированных компонентов табака и растворителя может быть использована как таковая. Взятые в качестве примера разновидности экстрактов табака, эссенций табака, растворителей, условий и способов экстракционной обработки табака и процедур сбора и изоляции экстрактов табака сформулированы в патенте Австралии №276 250 (Schachner), патенте США №2 805 669 (Meriro), патенте США №3 316 919 (Green и др.), патенте США №3 398 754 (Tughan), патенте США №3 424 171 (Rooker), патенте США №3 476 118 (Luttich), патенте США №4 150 677 (Osborne), патенте США №4 131 117 (Kite), патенте США №4 506 682 (Muller), патенте США №4 986 286 (Roberts и др.), патенте США №5 005 593 (Fagg), патенте США №5 065 775 (Fagg), патенте США №5 060 669 (White и др.), патенте США №5 074 319 (White и др.), патенте США №. 5 099 862 (White и др.), патенте США №5 121 757 (White и др.), патенте США №5 131 415 (Munoz и др.), патенте США №5 230 354 (Smith и др.), патенте США №5 235 992 (Sensabaugh), патенте США №5 243 999 (Smith), патенте США №5 301 694 (Raymond), патенте США №5 318 050 Gonzalez-Parra и др.), патенте США №5 435 325 (Clapp и др.) и патенте США №5 445 169 (Brinkley и др.), содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Композиция предшественника аэрозоля или композиция предшественника пара могут содержать один или большее количество различных компонентов. Например, предшественник аэрозоля может содержать многоатомный спирт (например, глицерин, пропиленгликоль или их смесь). Представительные разновидности других композиций предшественника аэрозоля описаны в патентах США №4,793,365 (Sensabaugh, мл. и др.); №5,101,839 (Jakob и др.), патенте РСТ WO №98/57556 (Biggs и др.), а также в монографии «Химические и биологические исследования новых прототипов сигарет, которые нагревают табак вместо его сжигания» табачной компании R.J. Reynolds (1988), содержание которых включено в настоящую заявку посредством ссылки. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения композиция предшественника аэрозоля может вырабатывать видимый аэрозоль при приложении к ней достаточного количества теплоты (и охлаждении воздухом, в случае необходимости), и композиция предшественника аэрозоля может вырабатывать аэрозоль, который, как полагают, «подобен дыму». В других вариантах реализации настоящего изобретения композиция предшественника аэрозоля может вырабатывать аэрозоль, который может быть по существу невидимым, но может быть распознан, как существующий, на основании других характеристик, таких как аромат или текстура. Таким образом, природа выработанного аэрозоля может быть различной в зависимости от конкретных компонентов композиции предшественника аэрозоля. Композиция предшественника аэрозоля может быть химически простой по сравнению с химической природой дыма, вырабатываемого горящим табаком.

Композиция предшественника аэрозоля может содержать дополнительные жидкие материалы, например, воду. Например, композиции предшественника аэрозоля могут содержать смеси глицерина и воды, или смеси пропиленгликоля и воды, или смеси пропиленгликоля и глицерина, или смеси пропиленгликоля, глицерина и воды. Взятые в качестве примера композиции предшественника аэрозоля также включают те разновидности материалов, содержащихся внутри устройств, что могут быть поставлены компанией «Atlanta Imports Inc.», Экуорт, Джорджия, США в виде электронной сигары, имеющей торговое название E-CIG, которая может быть использована с соответствующими курительными картриджами С1а, С2а, С3а, С4а, C1b, C2b, C3b и C4b, и поставлены компанией «Ruyan SBT Technology and Development Co., Ltd.», Пекин, Китай в виде электронной трубки модели Ruyan Atomizing и электронной сигареты модели Ruyan Atomizing.

Композиция предшественника аэрозоля, используемая в описанном изделии, может, кроме того, содержать один или большее количество ароматизаторов, медикаментов или других пригодных для вдыхания материалов. Например, может быть использован жидкий никотин. Такие дополнительные материалы могут содержать один или большее количество компонентов композиции предшественника аэрозоля или композиции предшественника пара. Таким образом, композиция предшественника аэрозоля или композиция предшественника пара могут быть описаны как содержащие пригодную для вдыхания субстанцию. Такая пригодная для вдыхания субстанция может содержать ароматизаторы, медикаменты и другие описанные в настоящей заявке материалы. В частности, пригодная для вдыхания субстанция, поставляемая посредством курительного изделия согласно настоящему изобретению, может содержать компонент табака или извлеченный из табака материал. В качестве альтернативы ароматизатор, медикамент или другой пригодный для вдыхания материал могут обеспечены отдельно от других компонентов предшественника аэрозоля, например, в резервуаре. В связи с этим определенные количества ароматизатора, медикамента или другого пригодного для вдыхания материала могут быть по отдельности или одновременно поданы на резистивный нагревательный элемент для выпуска ароматизатора, медикамента или другого пригодного для вдыхания материала в воздушный поток, вдыхаемый пользователем вместе с дополнительными компонентами композиции предшественника аэрозоля или композиции предшественника пара. В качестве альтернативы ароматизатор, медикамент или другой пригодный для вдыхания материал могут быть поданы в отдельную часть курительного изделия или в его компонент. В конкретных вариантах реализации настоящего изобретения ароматизатор, медикамент или другой пригодный для вдыхания материал могут быть осаждены на подложке (например, на бумаге или на другом пористом материале), размещенной вблизи нагревательного микроэлемента. В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения такая близость достаточна для того, чтобы нагревание нагревательного микроэлемента подавало теплоту к подложке в достаточном количестве для испарения и освобождения ароматизатора, медикамента или другого пригодного для вдыхания материала из подложки.

Может быть использовано широкое разнообразие разновидностей ароматизирующих средств или материалов, изменяющих сенсорный или органолептический характер или природу основного аэрозоля курительного изделия. Такие ароматизирующие средства могут быть обеспечены из источников, отличных от табака, могут быть естественными или искусственными по своей природе и могут быть использованы как концентраты или упаковки аромата. Особенно интересны ароматизирующие средства, которые поданы в те области курительного изделия, где происходит выработка аэрозоля, или внедрены в них. И опять, такие средства могут быть поданы прямо к резистивному нагревательному элементу или, как уже отмечено выше, могут быть обеспечены на подложке. Взятые в качестве примера ароматизирующие средства включают ванилин, этиловый ванилин, сливки, чай, кофе, фрукты (например, яблоко, вишню, землянику, персик и цитрусовые ароматизаторы, включая лайм и лимон), клен, ментол, мяту, перечную мяту, курчавую мяту, грушанку, мускатный орех, гвоздику, лаванду, кардамон, имбирь, мед, анис, шалфей, корицу, сандаловое дерево, жасмин, кротоновое дерево, какао, лакрицу, а также ароматизаторы и пакеты аромата типа и характера, традиционно используемых для придания вкуса сигаретам, сигарам и трубочным табакам. Также могут быть использованы патоки, такие как кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы. Ароматизирующие средства также могут содержать кислотные или основные характеристики (например, органические кислоты, такие как левулиновая кислота, янтарная кислота, молочная кислота и пировиноградная кислота). При необходимости ароматизирующие средства могут быть скомбинированы с вырабатывающим аэрозоль материалом. Взятые в качестве примера полученные из растений композиции, которые могут быть использованы, описаны в заявке на патент США №12/971 746 (Dube и др.) и в заявке на патент США №13/015 744 (Dube и др.), содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.

В частности, органические кислоты могут быть введены в предшественник аэрозоля для воздействия на аромат, ощущение или органолептические свойства медикаментов, таких как никотин, которые могут быть скомбинированы с предшественником аэрозоля. Например, органические кислоты, такие как левулиновая кислота, янтарная кислота, молочная кислота и пировиноградная кислота, могут быть включены в предшественник аэрозоля вместе с никотином в количествах вплоть до эквимолярного (на основании полного содержания органической кислоты) с никотином. Может быть использована любая комбинация органических кислот. Например, предшественник аэрозоля может содержать от примерно 0,1 до примерно 0,5 молей левулиновой кислоты на один моль никотина, от примерно 0,1 до примерно 0,5 молей пировиноградной кислоты на один моль никотина, от примерно 0,1 до примерно 0,5 молей молочной кислоты на один моль никотина или их комбинации вплоть до концентрации, при которой общее количество присутствующей органической кислоты эквимолярно общему количеству никотина, присутствующего в предшественнике аэрозоля.

Композиция предшественника аэрозоля может иметь множество конформаций, основанных на различном количестве используемых в настоящей заявке материалов. Например, полезная композиция предшественника аэрозоля может содержать примерно до 98% по весу, примерно до 95% по весу или примерно до 90% по весу многоатомного спирта. Это общее количество может быть разбито на любые комбинации между двумя или большим количеством различных многоатомных спиртов. Например, один многоатомный спирт может содержать от примерно 50% до примерно 90%, от примерно 60% до примерно 90% или от примерно 75% до примерно 90% по весу от предшественника аэрозоля, а второй многоатомный спирт может содержать от примерно 2% до примерно 45%, от примерно 2% до примерно 25%, или от примерно 2% до примерно 10% по весу предшественника аэрозоля. Полезный предшественник аэрозоля также может содержать примерно до 25% по весу, примерно до 20% по весу или примерно до 15% по весу воды, в частности, от примерно 2% до примерно 25%, от примерно 5% до примерно 20% или от примерно 7% до примерно 15% по весу воды. Ароматизаторы и т.п. (куда могут входить медикаменты, такие как никотин) могут составлять примерно до 10%, примерно до 8%, или примерно до 5% по весу от предшественника аэрозоля.

В качестве неограничивающего примера предшественник аэрозоля согласно настоящему изобретению может содержать глицерин, пропиленгликоль, воду, никотин и один или большее количество ароматизаторов. В частности, глицерин может присутствовать в количестве от примерно 70% до примерно 90% по весу, от примерно 70% до примерно 85% по весу, или от примерно 75% до примерно 85% по весу, пропиленгликоль может присутствовать в количестве от примерно 1% до примерно 10% по весу, от примерно 1% до примерно 8% по весу, или от примерно 2% до примерно 6% по весу, вода может присутствовать в количестве от примерно 10% до примерно 20% по весу, от примерно 10% до примерно 18% по весу, или от примерно 12% до примерно 16% по весу, никотин может присутствовать в количестве от примерно 0,1% до примерно 5% по весу, от примерно 0,5% до примерно 4% по весу, или от примерно 1% до примерно 3% по весу, и ароматизаторы могут присутствовать в количестве примерно до 5% по весу, примерно до 3% по весу, или примерно до 1% по весу, причем все количества основаны на общем весе предшественника аэрозоля. Один конкретный, неограничивающий пример предшественника аэрозоля содержит от примерно 75% до примерно 80% по весу глицерина, от примерно 13% до примерно 15% по весу воды, от примерно 4% до примерно 6% по весу пропиленгликоля, от примерно 2% до примерно 3% по весу никотина и примерно от 0,1% до примерно 0,5% по весуароматизаторов. Никотин, например, может быть экстрактом табака с высоким содержанием никотина.

Количество композиции предшественника аэрозоля, используемой внутри курительного изделия, таково, что изделие проявляет допустимые сенсорные и органолептические свойства, и необходимые рабочие характеристики. Например, весьма предпочтительно, чтобы были использованы достаточные компоненты композиции предшественника аэрозоля, такие как глицерин и/или пропиленгликоль, чтобы предусмотреть выработку видимого основного аэрозоля, который во многих отношениях напоминает внешний вид табачного дыма. Обычно, количество вырабатывающего аэрозоль материала, содержащегося в курительном изделии, находится в диапазоне примерно 1,5 г или меньше, примерно 1 г или меньше или примерно 0,5 г или меньше. Количество композиции предшественника аэрозоля может зависеть от ряда факторов, таких как необходимое количество затяжек на картридж, используемый с курительным изделием. Для вырабатывающего аэрозоль материала желательно не вводить существенные степени неприемлемых посторонних привкусов, неопределенных вкусовых ощущений, или полного процесса восприятия, который значительно отличен от восприятия сигареты традиционного типа, которая вырабатывает основной дым посредством горения скрошенного табака. Выбор конкретного вырабатывающего аэрозоль материала и материала резервуара, количества используемых компонентов и используемых разновидностей табачного материала может быть изменен, чтобы управлять полным химическим составом основного аэрозоля, выработанного курительным изделием.

Полезно, чтобы нагревательный микроэлемент мог быть размещен в непосредственном контакте с композицией предшественника аэрозоля или в непосредственной близости к ней. В других вариантах реализации настоящего изобретения нагревательный микроэлемент может быть размещен внутри изделия таким образом, что композиция предшественника аэрозоля может быть подана на нагревательный микроэлемент для аэрозолизации. Например, композиция предшественника аэрозоля (или ее компоненты) может быть предусмотрена в жидкой форме, чтобы обеспечить возможность композиции вытекать из одного или большего количества резервуаров к нагревательному микроэлементу, например, посредством капиллярных сил через фитиль или другой пористый материал, или посредством активного или пассивного потока, который может включать управление клапаном. В связи с этим композиция предшественника аэрозоля может быть обеспечена в жидкой форме в одном или большем количестве резервуаров, размещенных достаточно далеко от нагревательного микроэлемента для предотвращения преждевременной аэрозолизации, но размещенных достаточно близко к нагревательному микроэлементу для содействия переноса композиции предшественника аэрозоля в необходимом количестве к нагревательному микроэлементу для аэрозолизации. В качестве альтернативы композицией предшественника аэрозоля может быть, по меньшей мере частично, пропитана подложка, которая может быть в непосредственном контакте с нагревательным микроэлементом, так что после нагревания происходит выпуск композиции предшественника аэрозоля из подложки. Кроме того, композиция предшественника аэрозоля может быть выполнена в виде пены, геля или твердого тела. Физическое состояние композиции предшественника аэрозоля может быть состоянием материала в условиях окружающей среды (например, при определенных температуре и давлении). В частности, такие варианты реализации настоящего изобретения могут обеспечить возможность приведения в контакт с нагревательным микроэлементом точных определенных количеств композиции предшественника аэрозоля для реализации определенного количества затяжек. Такие варианты реализации настоящего изобретения будут описаны в настоящей заявке более подробно и иным образом.

Количество аэрозоля, выпущенного изделием по настоящему изобретению, может быть различным. В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения, изделие выполнено с возможностью достаточного количества композиции предшественника аэрозоля, достаточного количества любой дополнительной пригодной для вдыхания субстанции и работы при достаточной температуре в течение достаточного количества времени для выпуска необходимого содержания аэрозольных материалов в ходе использования. Это содержание может быть обеспечено посредством одного вдоха из изделия или может быть разделено таким образом, чтобы быть поданным посредством определенного количества затяжек из изделия в течение относительно короткого промежутка времени (например, меньше 30 минут, меньше 20 минут, меньше 15 минут, меньше 10 минут или меньше 5 минут). Например, изделие может подать никотин в количестве от примерно 0,01 мг до примерно 0,5 мг, от примерно 0,05 мг до примерно 0,3 мг, или от примерно 0,1 мг до примерно 0,2 мг на затяжку из изделия. Для целей вычислений среднее время затяжки, составляющее примерно 2 секунды, может соответствовать объему затяжки от примерно 5 мл до примерно 100 мл, от примерно 15 мл до примерно 70 мл, от примерно 20 мл до примерно 60 мл или от примерно 25 мл до примерно 50 мл. Такой полный объем затяжки может обеспечивать, в определенных вариантах реализации настоящего изобретения, ранее описанное полное содержание влажного материала в виде частиц. Курительное изделие согласно настоящему изобретению может быть выполнено с возможностью любого количества затяжек, которое можно рассчитать посредством общего подаваемого количества аэрозоля или другой пригодной для вдыхания субстанции, разделенного на количество, подаваемое в ходе одной затяжки. Один или большее количество резервуаров могут быть загружены соответствующим количеством предшественника аэрозоля или другой пригодной для вдыхания субстанции для достижения необходимого количества затяжек и/или необходимого общего количества подаваемого материала.

В других вариантах реализации настоящего изобретения нагревание может быть охарактеризовано относительно количества аэрозоля, подлежащего выработке. В частности, изделие может быть выполнено с возможностью подачи некоторого количества тепла, необходимого для выработки определенного объема аэрозоля (например, от примерно 5 мл до примерно 100 мл, или любого другого объема, полагаемого пригодным для курительного изделия, например, иным образом описанного в настоящей заявке). В определенных вариантах реализации настоящего изобретения выработанное количество тепла может быть измерено относительно затяжки длительностью от двух до четырех секунд, подающей примерно 35 мл аэрозоля при температуре нагревательного элемента, составляющей примерно 290°С. В некоторых предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения изделие может обеспечивать от примерно 1 до примерно 50 джоулей тепла в секунду (Дж/с), от примерно 2 Дж/с до примерно 40 Дж/с, от примерно 3 Дж/с до примерно 35 Дж/с, или от примерно 5 Дж/с до примерно 30 Дж/с.

В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения нагревательный микроэлемент электрически соединен с источником энергии курительного изделия таким образом, что электрическая энергия может быть подана к нагревательному микроэлементу для выработки теплоты с последующим переводом в аэрозоль композиции предшественника аэрозоля и его различных компонентов. Такое электрическое соединение может быть постоянным (например, обеспеченное проводами) или может быть съемным (например, в котором нагревательный микроэлемент размещен в картридже, который может быть присоединен к управляющему корпусу, содержащему источник энергии, и отсоединен от него).

Хотя множество материалов, предназначенных для использования в курительном изделии согласно настоящему изобретению, было описано выше, таких как нагревательные элементы, батареи, конденсаторы, компоненты переключения, резервуары, распределители, предшественники аэрозоля и т.п., изобретение не должно быть рассмотрено как ограниченное только приведенными в качестве примера вариантами реализации настоящего изобретения. Специалист в данной области техники способен на основании настоящего раскрытия изобретения выявить аналогичные компоненты в области техники, которые могут заменить любые конкретные компоненты изобретения. Например, патент США №5 261 424 (Sprinkel, мл.) описывает пьезоэлектрические датчики, которые могут быть связаны с ротовым концом устройства для обнаружения движения губ пользователя, связанных с затяжкой, с последующим запуском нагревания, патент США №5 372 148 (McCafferty и др.) описывает датчик затяжки для управления потоком энергии в массив тепловой нагрузки в ответ на падение давления через мундштук, патент США №5 967 148 (Harris и др.) описывает приемные разъемы в курительном устройстве, которое содержит идентификатор, обнаруживающий неоднородность коэффициента пропускания инфракрасного излучения введенным компонентом, и контроллер, выполняющий программу обнаружения при введении компонента в приемный разъем, патент США №6 040 560 (Fleischhauer и др.) описывает определенный выполнимый энергетический цикл с множественными дифференциальными фазами, патент США №5 934 289 (Watkins и др.) описывает фотонно-оптронные компоненты, патент США №5 954 979 (Counts и др.) описывает средства для изменения сопротивления тяге через курительное устройство, патент США №6 803 545 (Blake и др.) описывает конкретные конфигурации батареи для использования в курительных устройствах, патент США №7 293 565 (Griffen и др.) описывает различные системы зарядки для использования с курительными устройствами, патентная публикация США №2009/0320863 (Fernando и др.) описывает компьютерные средства интерфейса для курительных устройств, предназначенные для содействия зарядке и для обеспечения возможности компьютерного управления устройством, патентная публикация США №2010/0163063 (Fernando и др.) описывает системы идентификации для курительного устройства и патент WO №2010/003480 (Flick) описывает систему измерения потока текучей среды, обнаруживающую затяжку в системе выработки аэрозоля, причем содержание всех предшествующих изобретений полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки. Дополнительные примеры компонентов, имеющих отношение к электронным изделиям подачи аэрозоля, и раскрывающие материалы или компоненты, которые могут быть использованы в данном изделии, включают патент США №4 735 217 (Gerth и др.), патент США №5 249 586 (Morgan и др.), патент США №5 666 977 (Higgins и др.), патент США №6 053 176 (Adams и др.), патент США №6 164 287 (White), патент США №6 196 218 (Voges), патент США №6 810 883 (Felter и др.), патент США №6 854 461 (Nichols), патент США №7 832 410 (Hon), патент США №7 513 253 (Kobayashi), патент США №7 896 006 (Hamano), патент США №6 772 756 (Shayan), патентные публикации США №2009/0095311, №2006/0196518, №2009/0126745 и №2009/0188490 (Hon), патентную публикацию США №2009/0272379 (Thorens и др.), патентные публикации США №2009/0260641 и №2009/0260642 (Monsees и др.), патентные публикации США №2008/0149118 и №2010/0024834 (Oglsby и др.), патентную публикацию США №2010/0307518 (Wang) и патент WO №2010/091593 (Hon). Множество материалов, описанных в предшествующих документах, может быть внедрено в настоящие устройства в различных вариантах реализации настоящего изобретения, причем содержание всех предшествующих раскрытий полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Хотя изделие, согласно настоящему изобретению, может иметь множество вариантов реализации, описанных подробно ниже, использование изделия пользователем будет аналогично по объему изобретения. В частности, изделие может быть выполнено как единый блок или как множество компонентов, комбинируемых пользователем для использования и после этого демонтируемых пользователем. Обычно курительное изделие согласно настоящему изобретению может содержать первый блок, способный входить во взаимодействие со вторым блоком и выходить из этого взаимодействия, причем первый блок содержит резистивный нагревательный элемент, а второй блок содержит источник электропитания. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения второй блок может дополнительно содержать один или большее количество компонентов системы управления, которые активируют или регулируют электрический ток из источника электроэнергии. Первый блок может содержать дальний конец, взаимодействующий со вторым блоком, и противоположный ближний конец, содержащий мундштук (или просто ротовой конец) с отверстием на его ближайшем конце. Первый блок может содержать путь воздушного потока, открывающийся в мундштук первого блока, причем путь воздушного потока может предусматривать прохождение аэрозоля, сформированного в резистивном нагревательном элементе, в мундштук. В предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения первый блок может быть выполнен удаляемым. Аналогично, второй блок может быть выполнен повторно используемым.

Курительное изделие согласно настоящему изобретению может содержать управляющий корпус многократного использования, выполненный по существу цилиндрическим по форме, и имеет соединительный конец и противоположный закрытый конец. Закрытый конец корпуса управления может содержать один или большее количество индикаторов активного использования изделия. Изделие может содержать картридж с соединительным концом, взаимодействующим с соединительным концом управляющего корпуса и с противоположным ротовым концом. При использовании пользователь может соединять соединительный конец картриджа с соединительным концом управляющего корпуса или иным образом комбинировать картридж с управляющим корпусом так, чтобы изделие работало, как описано в настоящей заявке. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения соединительные концы управляющего корпуса и картриджа могут иметь резьбу для резьбового взаимодействия. В других вариантах реализации настоящего изобретения соединительные концы могут быть выполнены на прессовой посадке.

Во время использования пользователь инициирует нагрев резистивного нагревательного элемента, и теплота, выработанная резистивным нагревательным элементом, переводит в аэрозольную форму композицию предшественника аэрозоля и, при необходимости, дополнительные пригодные для вдыхания субстанции. Такое нагревание выпускает по меньшей мере часть композиции предшественника аэрозоля в виде аэрозоля (который может содержать любые дополнительные пригодные для вдыхания субстанции, включенные в него), причем такой аэрозоль имеет место внутри пространства в картридже, связанного по текучей среде с ротовым концом картриджа. При выполнении пользователем вдоха на ротовом конце картриджа происходит протягивание воздуха через картридж и пользователь вдыхает комбинацию протянутого воздуха и аэрозоля по мере того, как протянутые материалы выходят из ротового конца картриджа (и любого дополнительного мундштука при его наличии) в рот пользователя. Для инициирования нагрева пользователь может активировать нажимную кнопку, емкостный датчик или подобный компонент, который обеспечивает возможность приема резистивным нагревательным элементом электроэнергии от батареи или другого источника энергии (например, конденсатора). Электроэнергия может быть подана в течение заранее определенной продолжительности времени, или ее подачей можно управлять вручную. В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения электроэнергия по существу не поступает в изделие в промежутках между затяжками (хотя поток энергии может продолжать поступать для поддержания базовой температуры, превышающей температуру окружающей среды, например, температуры, облегчающей быстрый нагрев до температуры активного нагревания). В других вариантах реализации настоящего изобретения нагрев может быть инициирован затяжкой потребителя путем использования различных датчиков, описанных в настоящей заявке. После прекращения затяжки происходит остановка или уменьшение нагревания. При совершении потребителем достаточного количества затяжек и высвобождения, таким образом, достаточного количества пригодной для вдыхания субстанции (например, количество, достаточное для получения обычного курительного ощущения), картридж может быть удален из управляющего корпуса и утилизирован. Может быть применена индикация об использовании картриджа (то есть, о том, что композиция предшественника аэрозоля по существу удалена пользователем). В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения один картридж может обеспечить ощущение выкуривания более одной сигареты и, таким образом, может обеспечить количество композиции предшественника аэрозоля, достаточное для моделирования полной пачки обычных сигарет или даже больше.

Предшествующее описание использования изделия может быть применено к различным вариантам реализации, описанным в настоящей заявке, с незначительными изменениями, которые могут быть очевидными для специалиста в свете дальнейшего изложения настоящего описания. Однако приведенное выше описание использования не предназначено для ограничения использования изделия согласно настоящему изобретению, но приведено для соответствия всем необходимым требованиям раскрытия настоящего изобретения.

Обратимся теперь к фиг. 2. Курительное изделие 10 согласно настоящему изобретению в целом может содержать оболочку 15 и множество компонентов, размещенных внутри оболочки. Изделие может быть охарактеризовано как содержащее ротовой конец 11 (т.е. конец, через который пользователь может выполнять вдох для вдыхания аэрозоля из изделия) и дальний конец 12. Показанное изделие выполнено как одно цельное устройство (однако линия А показывает дополнительную линию разграничения, посредством которой устройство может быть разделено на две отдельные компоненты, которые объединены вместе, или разъединяемым образом или постоянно, например, посредством склеивания). Как будет ясно из приведенного в настоящей заявке дальнейшего раскрытия, в предпочтительных дальнейших вариантах реализации изделия оно выполнено из двух или большего количества съемных блоков, каждый из которых содержит отдельные компоненты изделия. Различные компоненты, показанные в варианте реализации настоящего изобретения согласно фиг. 2, могут присутствовать в других вариантах реализации, включая варианты реализации, выполненные из множества блоков.

Изделие 10 может иметь общую форму, которая может быть определена как по существу стержнеобразная или по существу трубчатая или по существу цилиндрическая. Как показано на фиг. 2, изделие обладает по существу круглым поперечным сечением, однако другие формы поперечного сечения (например, овал, квадрат, треугольник и т.д.) также охвачены настоящим раскрытием изобретения. Такая формулировка, описывающая физическую форму изделия, может также быть применена к индивидуальным блокам изделия в вариантах реализации настоящего изобретения, содержащих множество блоков, таких как управляющий корпус и картридж.

Оболочка 15 курительного изделия 10 может быть выполнена из любого материала, подходящего для образования и поддержания соответствующей структуры, например, трубчатой формы, и для удержания в ней соответствующих компонентов изделия. Оболочка может быть выполнена в виде одной стенки, как показано на фиг. 2. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения оболочка может быть выполнена из термостойкого материала (естественного или синтетического) для сохранения ее структурной целостности, например, отсутствия деградации по меньшей мере при температуре, равной температуре нагрева резистивным нагревательным элементом, как далее описано в настоящей заявке. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения могут быть использованы термостойкие полимер или металл (например, нержавеющая сталь). В других вариантах реализации настоящего изобретения оболочка может быть выполнена из бумаги, например, бумаги, выполненной по существу в виде трубочки. Оболочка, например, бумажная трубочка, может содержать один или большее количество связанных друг с другом слоев, которые по существу предотвращают перемещение пара через них. В одном примере слой алюминиевой фольги может быть нанесен на одну поверхность оболочки. Также могут быть использованы керамические материалы.

В других вариантах реализации настоящего изобретения курительное изделие согласно настоящему изобретению может содержать множество материалов, способных обеспечить конкретные функциональные особенности. Например, оболочка 15 может содержать внешнюю обертку на по меньшей мере своей части, например, на ротовом конце изделия, и такая внешняя обертка также может быть выполнена из множества слоев. Внешняя обертка может быть, например, обычной упаковочной бумагой в сигарете. В частности, внешняя обертка может содержать материал, обычно используемый в элементе фильтра обычной сигареты, например, ацетилцеллюлозу, и таким образом, может работать для вырабатывания ощущения обычной сигареты во рту пользователя. Взятые в качестве примера разновидности оберточных материалов, компонентов оберточных материалов и обработанные оберточные материалы, которые могут быть использованы во внешней обертке согласно настоящему изобретению, описаны в патенте США №5 105 838 (White и др.), патенте США №5 271 419 (Arzonico и др.), патенте США №5 220 930 (Gentry), патенте США №6 908 874 (Woodhead и др.), патенте США №6 929 013 (Ashcraft и др.), патенте США №7 195 019 (Hancock и др.), патенте США №7 276 120 (Holmes), патенте США №7 275 548 (Hancock и др.), патенте РСТ WO 01/08514 (Fournier и др.) и патенте РСТ WO №03/043450 (Hajaligol и др.), содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки. Представительные обертывающие материалы представлены на рынке как марки компании R.J. Reynolds Tobacco Company 119, 170, 419, 453, 454, 456, 465, 466, 490, 525, 535, 557, 652, 664, 672, 676 и 680 от компании «Schweitzer-Maudit International».

Один или большее количество слоев непористой папиросной бумаги могут быть использованы для обертывания изделия (при наличии или отсутствии внешней обертки). Примеры подходящих сортов непористой папиросной бумаги представлены на рынке компанией «Kimberly-Clark Corp.» под марками KC-63-5, Р878-5, Р878-16-2 и 780-63-5. Внешняя обертка (или оболочка, если внешняя обертка отсутствует) может содержать материал эластичного картона, облицованный фольгой картон, металл, полимерные материалы, пену, нановолоконные сети и т.п., и этот материал может быть окружен оберткой из папиросной бумаги. Изделие может содержать клеевую бумагу, которая окружает изделие и при необходимости может быть использована для прикрепления фильтрующего материала к изделию.

Как отмечено в варианте реализации настоящего изобретения согласно фиг. 2, курительное изделие 10 содержит компонент 20 электронного управления, датчик 30 расхода и батарею 40, причем эти компоненты могут быть размещены в разном порядке внутри изделия. Хотя это не показано явно, совершенно понятно, что изделие 10 может при необходимости содержать электропроводку для подачи электропитания от батареи 40 к другим компонентам и выполнения связи между компонентами для соответствующей работы необходимых функций, обеспечиваемых изделием. Изделие 10 дополнительно содержит нагревательный микроэлемент 50, описанный в настоящей заявке. Нагревательный микроэлемент может быть электрически присоединен к батарее 40 посредством соответствующей электропроводки для содействия образованию замкнутой электрической схемы с током, текущим через нагревательный микроэлемент. Дополнительная электропроводка (не показана) может быть использована для обеспечения необходимых электрических соединений внутри изделия. В конкретных вариантах реализации настоящего изобретения изделие 10 может быть связано проводкой с электрической схемой таким образом, что компонент 20 системы управления снабжает, управляет, или иным образом модулирует мощность от батареи 40 для электропитания нагревательного микроэлемента 50 согласно одному или большему количеству определенных алгоритмов, включая, например, уже описанную выше модуляцию ширины импульса. Такая электрическая схема может, в частности, содержать датчик 30 потока таким образом, что изделие 10 активно только во время использования пользователем. Например, при выполнении пользователем затяжки с использованием изделия 10 датчик потока обнаруживает затяжку и затем происходит активизация компонента 20 системы управления для направления электроэнергии через изделие таким образом, что нагревательный микроэлемент 50 образует теплоту и, таким образом, подает аэрозоль для вдыхания пользователем. Алгоритм управления может предусматривать подачу электроэнергии к нагревательному микроэлементу 50 для выполнения цикла и, таким образом, поддержания определенной температуры. Следовательно, алгоритм управления может быть запрограммирован для автоматической дезактивации изделия 10 и прекращения потока электроэнергии через изделие по истечении определенного промежутка времени без затяжки пользователем. Кроме того, изделие может содержать температурный датчик, обеспечивающий обратную связь с элементом системы управления. Такой датчик может быть, например, в непосредственном контакте с нагревательным микроэлементом 50. Аналогичным образом могут быть использованы альтернативные средства восприятия температуры, например, основанные на логических компонентах системы управления, предназначенных для оценки сопротивления при переходе через резистивный нагревательный элемент и корреляции такого сопротивления с температурой элемента. В других вариантах реализации настоящего изобретения датчик 30 потока может быть заменен соответствующими компонентами для вырабатывания альтернативных средств восприятия, таких как емкостная индикация, описанных в настоящей заявке. Может быть использована любая разновидность датчиков и их комбинаций, уже описанных в настоящей заявке. Кроме того, одна или большее количество кнопок 16 управления могут быть использованы для обеспечения возможности ручной активации пользователем с целью вызова множества функций, таких как включение и выключение изделия 10, включение нагревательного микроэлемента 50 для выработки пара или аэрозоля для вдыхания и т.п.

Кроме того изделие может содержать один или большее количество индикаторов 19 состояния, размещенных в оболочке 15. Такие индикаторы, как описано выше, могут показывать количество предпринятых затяжек или затяжек, остающихся в изделии, могут показывать активность или неактивность статуса, могут загораться в ответ на затяжку и т.п. Хотя показано шесть индикаторов, может иметь место большее или меньшее количество индикаторов, и индикаторы могут принимать различные формы и ориентации и даже могут представлять собой просто отверстие в оболочке (например, для выпуска звука при наличии таких индикаторов).

Как показано в варианте реализации настоящего изобретения согласно фиг. 2, резервуар 205, показанный в виде емкости, размещен рядом с нагревательным микроэлементом 50, и элемент 300 переноса вытянут от резервуара 205 до положения достаточной близости с нагревательным микроэлементом таким образом, что композиция предшественника аэрозоля может быть подана к нагревательному микроэлементу для аэрозолизации. Затем происходит вытягивание образованного аэрозоля пользователем через ротовой конец 11 из курительного изделия 10. Композиция предшественника аэрозоля, которую переводят в аэрозольную форму посредством нагревания нагревательного микроэлемента, может непрерывно пополняться (например, через капилляры или посредством другого потока композиции предшественника аэрозоля от резервуара к нагревательному микроэлементу через элемент переноса), или конкретное определенное количество композиции предшественника аэрозоля может быть подано к нагревательному микроэлементу по требованию. Цикл продолжается до тех пор, пока по существу вся композиция предшественника аэрозоля не будет переведена в аэрозоль.

Как отмечено в варианте реализации настоящего изобретения согласно фиг. 2, ротовой конец 11 изделия 10 представляет собой по существу открытую полость с размещенными здесь нагревательным микроэлементом 50 и резервуаром 205. Такая открытая полость обеспечивает объем для выпуска аэрозоля, образованного около нагревательного микроэлемента. Изделие также содержит ротовое отверстие 18 на ротовом конце 11, обеспечивающее возможность вывода аэрозоля из полости. Хотя это не показано явно на фиг. 2, изделие может содержать фильтрующий материал (например, ацетилцеллюлозу или полипропилен) на своем ротовом конце для увеличения его структурной целостности и/или для выполнения, в случае необходимости, функции фильтрации и/или для вырабатывания сопротивления тяге. Например, изделие согласно настоящему изобретению может показывать падение давления от примерно 50 до примерно 250 мм гидравлического давления при воздушном потоке 17,5 кубических сантиметров /в секунду. В других вариантах реализации настоящего изобретения падение давления может составить от примерно 60 мм до примерно 180 мм или от примерно 70 мм до примерно 150 мм. Величина падения давления может быть измерена посредством устройства Filtrona Filter Test Station (CTS Series), поставляемого компанией «Filtrona Instruments and Automation Ltd» или устройства Quality Test Module (QTM), поставляемого компанией «Cerulean Division of Molins, PLC». Для содействия прохождению воздушного потока через изделие может быть выполнен воздухозаборник 17, который по существу может представлять собой апертуру в оболочке 15, выполненную с возможностью воздушного потока во внутренность изделия. Может быть обеспечено множество воздухозаборников, и воздухозаборники могут быть размещены в любом месте вверх по течению от ротового конца изделия таким образом, что воздух от воздухозаборника может смешиваться с образованным аэрозолем и облегчать удаление образованного аэрозоля из полости и через отверстие в ротовом конце изделия.

В других вариантах реализации настоящего изобретения резервуар может быть выполнен в виде подложки, приспособленной для удержания композиции предшественника аэрозоля, например, выполнен в виде слоя материала, который, по меньшей мере частично, насыщен композицией предшественника аэрозоля. Такой слой может быть абсорбентом, адсорбирующим или в другом случае пористым материалом для обеспечения возможности хранения композиции предшественника аэрозоля. В связи с этим композиция предшественника аэрозоля может быть охарактеризована как нанесенная на материал-носитель (или подложку), адсорбированная или поглощенная им, и она может составлять весь материал подложки или часть его, который также может нести один или большее количество нагревательных микроэлементов. Материал-носитель может быть размещен внутри изделия для выполнения существенного контакта с одним или большим количеством нагревательных микроэлементов (т.е. со множеством нагревательных микроэлементов).

Как видно на фиг. 2, резервуар 205 может представлять собой емкость, образованную одной или большим количеством стенок, определяющих внутренний объем, в котором запасена композиция предшественника аэрозоля или один или большее количество ее компонентов. Емкость может быть выполнена из по существу жестких стенок и передача из нее композиции предшественника аэрозоля может быть выполнена посредством активного или пассивного способа передачи, описанного в настоящей заявке. В качестве альтернативы емкость может быть выполнена из по существу гибкого материала таким образом, что емкость (т.е. резервуар в виде надувной камеры) может быть сжата для содействия передачи из нее композиции предшественника аэрозоля.

В предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения изделие может иметь размер, сопоставимый с формой сигареты или сигары. Таким образом, диаметр изделия может составлять от примерно 5 мм до примерно 25 мм, от примерно 5 мм до примерно 20 мм, от примерно 6 мм до примерно 15 мм или от примерно 6 мм до примерно 10 мм. Такой размер может, в частности, соответствовать наружному диаметру оболочки.

Курительное изделие 10 в варианте реализации, показанном на фиг. 2, может быть охарактеризовано как изделие одноразового использования. В соответствии с этим может быть желательно для резервуара, содержащего композицию предшественника аэрозоля в таких вариантах реализации, содержать достаточное количество композиции предшественника аэрозоля таким образом, чтобы пользователь мог получать больше, чем однократное использование изделия. Например, изделие может содержать достаточное количество пригодных для превращения в аэрозоль и/или пригодных для вдыхания материалов таким образом, что изделие способно обеспечивать некоторое количество затяжек, по существу эквивалентное количеству затяжек (продолжительностью примерно две - четыре секунды), получаемому от множества обычных сигарет, например, 2 или больше, 5 или больше, 10 или больше или 20 или больше обычных сигарет. В частности, одноразовое содержащее один блок изделие согласно варианту реализации настоящего изобретения по фиг. 2 может обеспечить примерно 20 или больше, примерно 50 или больше или примерно 100 или больше затяжек, причем одна затяжка измерена так, как уже описано в настоящей заявке.

В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения описанное здесь изделие может содержать два блока, которые выполнены присоединяемыми и съемными друг относительно друга. Например, на фиг. 3 показано курительное изделие 10 согласно одному варианту реализации настоящего изобретения, которое выполнено из управляющего корпуса 80 и картриджа 90. В конкретных вариантах реализации настоящего изобретения управляющий корпус может быть упомянут как выполненный повторно используемым, а картридж может быть упомянут как выполненный однократно используемым. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения изделие в целом может быть охарактеризовано как выполненное однократно используемым в том смысле, что управляющий корпус может быть выполнен с возможностью только ограниченного количества применений (например, до того момента, как компонент питания от батареи больше не будет способен подавать достаточную мощность к изделию) с ограниченным числом картриджей и, после этого, все изделие 10, включая управляющий корпус, может быть утилизовано. В других вариантах реализации настоящего изобретения управляющий корпус может содержать заменимую батарею таким образом, что управляющий корпус может быть повторно использован посредством множества операций замены батареи и со многими картриджами. Изделие 10 может быть выполнено перезаряжаемым и, таким образом, может быть скомбинировано с любым типом технологии перезарядки, включая подсоединение к обычной электрической розетке, подсоединение к автомобильному зарядному устройству (то есть, к приемному гнезду зажигалки сигарет) и подсоединение к компьютеру, например, через кабель типа USB.

В частности, управляющий корпус 80 и картридж 90 выполнены с возможностью взаимодействия друг с другом с образованием связанного, функционирующего устройства. Как показано на фиг. 3, управляющий корпус 80 содержит ближний соединительный конец 13, содержащий выступ 82, имеющий уменьшенный диаметр по сравнению с управляющим корпусом. Картридж содержит дальний соединительный конец 14, входящий во взаимодействие с ближним концом взаимодействия управляющего корпуса 80 для выполнения курительного изделия 10 в функционирующей пригодной для использования форме. На фиг. 3 выступ 82 управляющего корпуса содержит резьбу, позволяющую навинчивать картридж 90 на управляющий корпус 80 посредством соответствующей резьбы (не видна на фиг. 3) на дальнем соединительном конце картриджа. Таким образом, дальний соединительный конец картриджа 90 может содержать открытую полость для принятия выступа 82 управляющего корпуса. Хотя на фиг. 3 показано резьбовое зацепление, совершенно понятно, что изобретением охвачены и другие средства взаимодействия, например, прессовая посадка, магнитное зацепление и т.п.

Размещение нагревательных микроэлементов внутри изделия может быть различным. В определенных вариантах реализации настоящего изобретения один или большее количество нагревательных микроэлементов могут быть присоединены к подложке, которая может быть на постоянной основе внедрена в курительное изделие или может быть выполнена с возможностью удаления из курительного изделия. Примеры таких вариантов реализации настоящего изобретения показаны на фиг. 4 и фиг. 5. Обратимся сначала к фиг. 4. Подложка 600 показана со множеством прикрепленных к ней нагревательных микроэлементов 50. Нагревательные микроэлементы могут быть охарактеризованы как прикрепленные к поверхности подложки, внедренные внутрь подложки или утопленные внутрь подложки (например, внутри лунки или другого углубления, сформированного внутри подложки, как иным образом описано ниже). Подложка может быть выполнена из любого материала, подходящего для использования в курительном изделии и, предпочтительно, может быть выполнена из электрически изолирующего материала. Материал подложки может содержать, не ограничиваясь этим, полимерные материалы, в частности, термостойкие полимеры, бумагу, картон, керамику и т.п. Хотя в поясняемом варианте реализации настоящего изобретения показаны пять нагревательных микроэлементов, совершенно понятно, что большее или меньшее количество нагревательных микроэлементов может быть использовано на одной подложке ввиду относительно небольшого размера нагревательных микроэлементов. Кроме того, может быть использовано множество подложек, причем каждая подложка содержит один или большее количество нагревательных микроэлементов. Хотя это не показано в явном виде, совершенно понятно, что подложка(-и) может содержать любую электропроводку, пригодную для выполнения электрического соединения, необходимого для нагревательных микроэлементов, питаемых от источника электроэнергии. Аналогичным образом, подложка может содержать электрические контакты, пригодные для образования электрического соединения посредством штепселя или других электрических компонентов изделия. Например, каждый отдельный нагревательный микроэлемент может быть соединен проводкой с общим электрическим контактом на подложке.

Композиция предшественника аэрозоля (или один или большее количество ее компонентов) может быть запасена в резервуаре, существующем в или на подложке 600. Например, периметр подложки может содержать одну или большее количество емкостей, пористых материалов и т.п., пригодных для хранения в них одного или большего количества компонентов композиции предшественника аэрозоля, а один или большее количество элементов переноса могут присутствовать для переноса композиции предшественника аэрозоля из резервуара к нагревательным микроэлементам. Нагревательный микроэлемент(-ы), резервуар(-ы) и элемент(-ы) переноса могут быть охарактеризованы как выполненные автономными на одной подложке или на одной и той же подложке. В других вариантах реализации настоящего изобретения элемент переноса может отсутствовать.

В частности, на фиг. 5 показан один вариант реализации раскрытого устройства при рассмотрении поперечного сечения подложки согласно фиг. 4 вдоль линии А-А. В этом варианте реализации настоящего изобретения нагревательные микроэлементы 50 размещены с интервалами внутри подложки 600. В этой связи подложка может быть описана как содержащая одну или большее количество лунок 610 для нагревательных элементов. Отдельный нагревательный микроэлемент затем размещен внутри лунки для нагревательного элемента и весь остающийся объем лунки или его часть могут быть заполнены композицией 700 предшественника аэрозоля (или ее компонентом). Глубина лунки может быть различной в зависимости от объема используемой композиции предшественника аэрозоля. В таких вариантах реализации настоящего изобретения предпочтительно, чтобы композиция предшественника аэрозоля могла быть обеспечена в такой форме, чтобы композиция предшественника аэрозоля не была значительно сдвинута от лунки 610 для нагревательного элемента, например, в форме геля или пены или другого твердого или полутвердого материала. Гель (или предшественник аэрозоля в другой форме) может быть нанесен на нагревательный микроэлемент. Таким образом, нагревательный микроэлемент может быть охарактеризован как функционально размещенный внутри курительного изделия, чтобы быть в существенном контакте с композицией предшественника аэрозоля. Такое описание может иметь отношение к другим ориентациям композиции предшественника аэрозоля и нагревательных микроэлементов, как иным образом описано в настоящей заявке.

Как показано на фиг. 5, лунки для нагревательных элементов с размещенными внутри нагревательными микроэлементами и материалом предшественника аэрозоля, размещены только на одной стороне подложки. В других вариантах реализации настоящего изобретения лунки могут быть выполнены с обеих сторон подложки. Кроме того, изобретением охвачены и другие конфигурации подложки, например, трехсторонние (например, имеющие треугольное поперечное сечение), четырехсторонние (например, имеющие квадратное, прямоугольное, трапецеидальное или другое подобное поперечное сечение), или имеющие поперечное сечение в виде множества рукавов (например, три рукава, четыре рукава или больше). Такие конфигурации могут обеспечивать достаточную площадь поверхности для обеспечения относительно большого количества нагревательных микроэлементов на одной подложке. Например, при подложке, имеющей поперечное сечение с четырьмя рукавами (например, в виде креста), вплоть до восьми поверхностей доступны для размещения нагревательных микроэлементов. В других вариантах реализации настоящего изобретения подложка может быть в виде цилиндра и нагревательные микроэлементы могут быть круговым образом размещены на одной или на обеих из внутренней и внешней поверхностей цилиндрически выполненной подложки.

Наличие относительно большого количества нагревательных микроэлементов может быть особенно полезным при необходимости отдельного нагрева двух или большего количества компонентов композиции предшественника аэрозоля. В частности, как видно из рис. 5, одна лунка 610 для нагревательного элемента может содержать один компонент композиции предшественника (например, многоатомный спирт), и отдельная лунка для нагревательного элемента может содержать другой компонент, например, ароматизатор или медикамент. Устройство кроме того может содержать средства управления, предназначенные для активизации нагревательных микроэлементов, соответствующих различным компонентам композиции предшественника аэрозоля согласно различным алгоритмам. Например, различные нагревательные микроэлементы могут быть нагреты до различных температур, нагреты в течение различных отрезков времени или нагреты в конкретной последовательности. Кроме того, конкретные нагревательные микроэлементы могут быть автоматически активизированы компонентами системы управления в ответ на активацию устройства (например, после активации датчика давления, указывающей на выполнение затяжки на устройстве), а другими нагревательными микроэлементами можно управлять вручную (например, посредством нажимной кнопки). Например, один или большее количество нагревательных микроэлементов могут быть предназначены для нагрева конкретного ароматизатора (например, ментола), и пользователь устройства может использовать ручное управление лишь для подачи ароматизатора в случае необходимости. Как можно видеть из предшествующего изложения, использование множества нагревательных микроэлементов может обеспечивать большое разнообразие настроек профилей нагрева устройства и настроек состава аэрозоля, подаваемого в отдельных затяжках на устройстве.

Другие конфигурации нагревательных микроэлементов, размещенных в подложке или на ней, могут быть охвачены настоящим раскрытием изобретения. Например, множество нагревательных микроэлементов может быть скомбинировано с подложкой для обеспечения группы нагревательных элементов. Как показано в варианте реализации настоящего изобретения согласно фиг. 6, группа нагревательных микроэлементов 50 может быть выполнена внутри подложки. В этом варианте реализации настоящего изобретения подложка 600 содержит первый слой 603 и второй слой 605, а нагревательные микроэлементы могут быть зажаты между этими двумя слоями. Один слой из первого слоя и второго слоя может содержать пористый материал, который способен работать в качестве резервуара для композиции предшественника аэрозоля (или ее компонента), и композиция предшественника аэрозоля (или один или большее количество ее компонентов) может быть запасена по существу по всей области слоя или может быть осаждена только в одной или в большем количестве определенных областей, соответствующих одному или большему количеству нагревательных микроэлементов. В силу этого, отдельный нагревательный микроэлемент может быть активизирован для перевода в аэрозольную форму всей композиции предшественника аэрозоля в области, ближайшей к нагревательному микроэлементу. В качестве альтернативы отдельный нагревательный микроэлемент может быть активизирован для перевода в аэрозольную форму конкретного компонента композиции предшественника аэрозоля в области, ближайшей к нагревательному микроэлементу.

В других вариантах реализации настоящего изобретения может быть выполнена подложка, содержащая композицию предшественника аэрозоля (или один или большее количество ее компонентов), и один или большее количество нагревательных микроэлементов могут быть выполнены интегральными к устройству, как описано в настоящей заявке. В частности, нагревательные микроэлементы могут быть размещены внутри курительного изделия, как описано в настоящей заявке, и подложка, содержащая композицию предшественника аэрозоля, может быть размещена внутри изделия таким образом, что подложка находится в существенном контакте с группой нагревательных микроэлементов или с одним нагревательным микроэлементом. В случае необходимости подложка может быть выполнена заменимой таким образом, что изделие, содержащее группу нагревательных микроэлементов, может быть повторно использовано посредством простого удаления отработанной подложки и вставки в изделие свежей подложки с композицией предшественника аэрозоля на ней. Один вариант такой реализации настоящего изобретения показан на фиг. 7.

Как видно на фиг. 7, показан вариант реализации электронного курительного изделия 10, который представляет собой по существу один непрерывный корпус 150 с откидной дверцей 101. В открытой позиции дверца открывает полость аэрозолизации, облицованную рядом нагревательных микроэлементов 50. В показанном варианте реализации нагревательные микроэлементы размещены на внутренней поверхности откидной дверцы 101 и на поверхности, внутренней к изделию. При использовании изделия подложка 600, содержащая композицию предшественника аэрозоля, размещена внутри полости аэрозолизации изделия. По существу плоская подложка затем размещена внутри полости и откидная крышка 101 закрыта таким образом, что каждая из верхней и нижней поверхностей подложки 600 существенно контактирует с рядом нагревательных микроэлементов. После использования изделия имеет место существенное обеднение подложки композицией предшественника аэрозоля, откидная дверца может быть открыта и подложка может быть удалена и заменена новой подложкой, содержащей композицию предшественника аэрозоля. В других вариантах реализации настоящего изобретения нагревательные микроэлементы могут быть размещены только с внутренней стороны откидной дверцы или только на внутренней поверхности полости аэрозолизации. Ряд нагревательных микроэлементов может быть выполнен с возможностью нагревания подложки согласно любому необходимому алгоритму, например, уже описанному в настоящей заявке.

В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения нагревательные микроэлементы могут быть охарактеризованы как расположенные последовательно. В качестве альтернативы нагревательные микроэлементы могут быть выполнены в одной или большем количестве различных пространственных ориентаций. Конкретная ориентация нагревательных микроэлементов может быть определена заранее с целью нагрева определенных частей подложки в определенном порядке и/или одновременного нагрева двух или большего количества различных частей подложки в одно и то же время. В связи с этим комбинация некоторого количества нагревательных микроэлементов в описанном устройстве может быть охарактеризована как массив нагревательных элементов.

Хотя подложка 600 на фиг. 7 показана как по существу сглаженный прямоугольник, предусмотрены и другие формы, например, цилиндр. В других вариантах реализации настоящего изобретения подложка может быть выполнена по существу в виде удлиненного элемента, имеющего определенное поперечное сечение, например, квадрата, круга, треугольника и т.п., а размеры подложки при необходимости могут быть различными таким образом, чтобы подложка была доведена до требуемого размера для размещения в полости аэрозолизации внутри изделия с обеспечением возможности существенного контакта с одним или множеством нагревательных микроэлементов. Кроме того, количество нагревательных микроэлементов, облицовывающих полость аэрозолизации, может быть различным. Аналогичным образом, поскольку форма и размеры подложки переменны, форма и размеры полости аэрозолизации внутри изделия могут быть соответственно изменены, и полость аэрозолизации может быть по существу, идентичной подложке по форме и размерам. В других вариантах реализации настоящего изобретения откидная дверца 101 может быть размещена в любом месте вдоль изделия 10 для обеспечения легкости доступа к полости аэрозолизации. Например, ротовой конец 11 изделия может представлять собой откидную дверцу таким образом, что все сечение ротового конца изделия выполнено навешенным с возможностью открытия, что обеспечивает возможность доступа к полости аэрозолизации для размещения и удаления подложки 600. Такое строение, например, может ограничивать прямой доступ к нагревательным микроэлементам со стороны пользователя.

В определенных вариантах реализации настоящего изобретения резервуар, используемый для хранения композиции предшественника аэрозоля, может представлять собой емкость (например, надувную камеру) и изделие может быть приспособлено для отмеривания определенного количества композиции предшественника аэрозоля из емкости. Механические компоненты (например, плунжер и приводное приспособление, такое как пружина) могут быть использованы и могут быть электронно управляемы микроконтроллером или подобным компонентом изделия. В частности, могут быть использованы устройства в виде микронасосов. Соответствующие компоненты также могут обеспечивать индикацию статуса заполнения резервуара текучей средой. Аналогичным образом, пассивные микрожидкостные устройства могут быть использованы для переноса композиции предшественника аэрозоля или одного или большего количества ее компонентов к нагревательному микроэлементу. Такие устройства могут быть особенно полезными, поскольку они не обязательно требуют отдельного источника электропитания, и контроль, осуществляемый устройством, может быть основан, по меньшей мере частично, на энергии, извлекаемой из переносимой текучей среды, или может быть основан на поверхностных эффектах, таких как поверхностное натяжение, селективное гидрофобное/гидрофильное управление и т.п. Примеры пассивных микрожидкостных устройств могут быть найдены, например, в Шпрингеровском Руководстве по Нанотехнологии, под редакцией Bharat Bhushan, раздел 19.3, Интеллектуальные пассивные микрожидкостные устройства, 29 ноября 2006 г., с. 532-540, раскрытие которого полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Резервуар, содержащий композицию предшественника аэрозоля, может быть связан по текучей среде с нагревательным микроэлементом, описанным в настоящей заявке, посредством одного или большего количества дополнительных компонентов. Например, емкость может быть в контакте с раздаточным устройством, облегчающим перемещение жидкой композиции предшественника аэрозоля из емкости и на нагревательный микроэлемент. Раздаточное устройство может быть присоединено к емкости через соответствующий проход, например, трубку подходящего размера или другой элемент переноса. При необходимости могут быть использованы один или большее количество клапанов, причем открытие клапана (например, посредством электронного управления микроконтроллером или аналогичным компонентом изделия) может обеспечить возможность прохождение жидкой композиции предшественника аэрозоля из резервуара или через проход, или из раздаточного устройства и на нагревательный микроэлемент. Такое клапанное приспособление может иметь место в дополнение к другим механическим компонентам или вместо них, которые активно вытесняют композицию предшественника аэрозоля из емкости.

Раздаточное устройство способно раздавать композицию предшественника аэрозоля на нагревательный микроэлемент, который может быть выполнен на отдельной подложке. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения раздаточное устройство может быть выполнено монолитным с подложкой нагревательного микроэлемента или иным образом прикрепленным к ней, и раздаточное устройство может содержать различные компоненты для удержания композиции предшественника аэрозоля вблизи нагревательного микроэлемента для аэрозолизации и для выпуска образованного аэрозоля.

Нагревательный микроэлемент также может быть выполнен как часть слоистой структуры, которая может эффективно быть охарактеризована как устройство атомайзера. Например, на фиг. 8 показан атомайзер 800, представляющий собой слоистую структуру, образующую открытую полость, размещенную поверх нагревательного микроэлемента, описанного в настоящей заявке. В этой связи нагревательный микроэлемент может быть охарактеризован как составляющий одно целое с атомайзером. В частности, атомайзер 800 содержит поддерживающий слой 510 с электропроводящим слоем 520 поверх него. Защитный слой 540 показан размещенным поверх электропроводящего слоя. Выше защитного слоя размещена камера 810 распыления, представляющая собой открытый объем, определенный стенкой 820 камеры распыления, крышкой 830 камеры и нагревательным микроэлементом (в частности, защитным слоем нагревательного микроэлемента). Крышка камеры и защитный слой показаны выполненными частично прозрачными для простоты иллюстрации, но также могут быть использованы непрозрачные или полупрозрачные материалы. Множество отверстий 840 выполнены в стенке камеры распыления для обеспечения возможности прохождения испаренного материала предшественника аэрозоля из атомайзера. В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения отверстия доведены до требуемого размера таким образом, что пар будет проходить через них, но жидкая композиция предшественника аэрозоля не будет проходить через них. Канал 850 для прохода жидкости соединяет атомайзер с резервуаром, и канал для прохода жидкости открыт в камеру распыления для обеспечения возможности прохождения жидкого материала предшественника в камеру для парообразования. Канал для прохода жидкости может быть выполнен в виде трубки с диаметром, составляющим от примерно 250 мкм до примерно 1 000 мкм, от примерно 300 мкм до примерно 750 мкм или от примерно 400 мкм до примерно 600 мкм. Как описано в настоящей заявке, жидкость может проходить через активные или пассивные средства. При использовании пассивных средств, жидкость способна свободно входить в камеру, где ее ждет парообразование, но не способна выходить через отверстия 840. При активизации нагревательного элемента происходит испарение жидкости и ее выход из камеры через отверстия, и затем обратное заполнение камеры посредством впуска дополнительного жидкого материала предшественника. Предпочтительно, чтобы камера распыления была доведена до требуемого размера таким образом, чтобы по существу вся жидкость, присутствующая в камере в данный момент времени, была полностью выпарена с целью удаления оттуда. В случае необходимости могут быть обеспечены средства предотвращения прохождения образованного пара из камеры распыления в канал для прохода жидкости. Например, шаровой клапан (не показан) может быть размещен в отверстии канала для прохода жидкости в камеру распыления. Слои атомайзера могут быть связаны вместе, например, посредством эвтектической металлической связи.

Терминалы 530, выходящие из электропроводящего слоя 520, обеспечивают электрическое соединение нагревательного микроэлемента (в частности, электропроводящего материала) с другими электрическими компонентами изделия. Стенка камеры и крышка камеры могут быть выполнены из любого подходящего материала, который термостоек и химически неактивен в отношении композиции предшественника аэрозоля. Например, стенка камеры может быть выполнена из кремния, а крышка камеры может быть выполнена из стекла, однако другие материалы, описанные в настоящей заявке и, например, предназначенные для использования в качестве поддерживающего слоя и/или защитного слоя, могут быть использованы для независимого образования стенки камеры и крышки камеры.

Хотя описанная выше структура может быть особенно полезной, она не обязательна и вышеописанные компоненты скорее могут быть скомбинированы во множестве форм. Например, атомайзер может быть выполнен таким образом, что нагревательный микроэлемент имеет тепловую связь с камерой распыления, образованной одной или большим количеством стенок. Камера может быть приспособлена для получения определенного количества композиции предшественника аэрозоля, например, через отверстие в стенке камеры. Стенка или стенки, определяющие камеру (включая крышку при ее наличии) предпочтительно содержат одно или большее количество отверстий, приспособленных для выхода пара или аэрозоля из камеры, и отверстие, предназначенное для инфильтрации воздуха в камеру. В определенных вариантах реализации настоящего изобретения отверстия, приспособленные для выхода пара или аэрозоля, могут также быть использованы для инфильтрации воздуха в камеру.

Вариант реализации настоящего изобретения, иллюстрируемый на фиг. 9, показывает атомайзер 800, содержащий поддерживающий слой 510, стенку 820 камеры распыления и крышку 830 камеры атомайзера. Камера распыления, электропроводящий слой и защитный слой не видны на этой фигуре. В этом варианте реализации настоящего изобретения крышка 830 содержит множество отверстий 845 крышки, а стенка камеры выполнена непрерывной по периметру атомайзера. Канал 850 для прохода жидкости присоединяет атомайзер к резервуару, и канал для прохода жидкости открыт в камеру распыления для обеспечения возможности прохождения жидкого материала предшественника в камеру для парообразования. В этом варианте реализации настоящего изобретения крышка может быть выполнена из металлической сетки, а отверстия крышки доведены до требуемого размера таким образом, что испаренная композиция предшественника аэрозоля может пройти через них, а жидкая композиция предшественника аэрозоля не может пройти через них. В качестве альтернативы крышка может быть выполнена из других материалов, таких как керамика, жаростойкие полимеры, кремний, стекло и т.п. Крышка атомайзера и стенка камеры распыления могут быть предпочтительно выполнены в виде монолитной структуры, например, посредством использования подходящих методик фотолитографии. В частности, крышка может быть приклеена к свободному месту материала, используемого для стенки камеры распыления, а травление может быть использовано для удаления материала, необходимого для образования стенок и сохранения камеры необходимых размеров. Стенки камеры могут затем быть склеены с поддерживающим слоем или покровным слоем, покрывающим электропроводящий слой на поддерживающем слое.

Вследствие небольшого размера самого нагревательного микроэлемента, атомайзер, аналогичным образом, может иметь относительно малые размеры. Например, полная длина атомайзера может составлять от примерно 2 мм до примерно 12 мм, от примерно 3 мм до примерно 10 мм или от примерно 4 мм до примерно 8 мм, а полная ширина может составлять от примерно 1 мм до примерно 7 мм, от примерно 1,5 мм до примерно 6 мм или от примерно 2 мм до примерно 5 мм. Объем камеры распыления может составлять от примерно 0,2 мл до примерно 1 мл, от примерно 0,3 мл до примерно 0,9 мл или от примерно 0,4 мл до примерно 0,8 мл. Один или множество атомайзеров могут быть включены в изделие, а атомайзеры могут быть связаны по текучей среде с одним или множеством резервуаров (которые могут содержать полную композицию предшественника аэрозоля или конкретные компоненты композиции предшественника аэрозоля). Изделие может быть охарактеризовано как содержащее композицию предшественника аэрозоля, которая содержит множество отдельных компонентов, множество резервуаров, по отдельности содержащих отдельные компоненты композиции предшественника аэрозоля, и множество атомайзеров или камер, приспособленных для получения определенных количеств отдельных компонентов композиции предшественника аэрозоля из резервуаров.

Описанный выше атомайзер может, в частности, быть включен в картридж курительного изделия, описанного в настоящей заявке. Например, атомайзер может быть присоединен через канал для прохода жидкости (например, трубку из нержавеющей стали) к резервуару, такому как окруженная стенкой емкость. Резервуар может поддерживать давление выше атмосферного на находящуюся в нем композицию предшественника аэрозоля таким образом, что жидкая композиция предшественника аэрозоля непрерывно заполняет камеру атомайзера после парообразования во время использования. В одном варианте реализации настоящего изобретения резервуар может содержать плунжер, смещенный, например, посредством пружины для сохранения давления выше атмосферного, воздействующего на жидкую композицию предшественника аэрозоля в резервуаре. При необходимости к плунжеру может быть прикреплен индикатор, перемещаемый вместе с плунжером. Таким образом, курительное изделие может содержать окошко на своем корпусе, через которое виден индикатор. По мере истощения жидкой композиции предшественника аэрозоля происходит перемещение плунжера в определенном направлении. В силу этого индикатор аналогичным образом выполняет перемещение в том же самом направлении. Окошко может быть размещено таким образом, что при перемещении индикатора за окошком может быть отображена индикация статуса заполнения жидкой композиции предшественника аэрозоля. Например, цветное кодирование может быть использовано для указания статуса заполнения посредством одного или большего количества различных цветов, возникающих в окошке по мере расхода жидкости. Аналогичным образом индикатор конической формы может быть использован для указания статуса заполнения посредством перемещения индикатора из неконической формы в полностью коническую форму при расходе жидкости. В других вариантах реализации настоящего изобретения цифровой экран может быть обеспечен вместо окошка, и механическое перемещение плунжера может быть с помощью электроники преобразовано в соответствующий сигнал, указывающий на статус заполнения на цифровом экране. Аналогичным образом, ряд светодиодов может быть использован для указания статуса заполнения.

В дополнение к вышеупомянутому следует отметить, что разные резервуары могут быть использованы в различных описанных выше вариантах реализации настоящего изобретения. Например, резервуар может быть емкостью, например, баллоном, в которой запасена композиция предшественника аэрозоля. Емкость может быть по существу непроницаемой относительно предшественника аэрозоля, так что материал не может улетучиваться через стенки емкости. В таких вариантах реализации настоящего изобретения отверстие может быть выполнено для прохождения из него композиции предшественника аэрозоля. Термин «баллон» предназначен для полного охвата изобретением любой емкости, содержащей стенки и по меньшей мере одно отверстие. Трубка или другой трубопровод могут быть использованы для прохождения композиции предшественника аэрозоля из баллона и через трубку или другой трубопровод. Такое прохождение также может быть выполнено посредством капиллярных сил. В качестве альтернативы пассивным потоком жидкости из баллона можно управлять посредством соответствующего клапанного приспособления, которое может быть открыто для обеспечения возможности прохождения потока композиции предшественника аэрозоля при использовании курительного изделия и предотвращения прохождения потока композиции предшественника аэрозоля при отсутствии использования курительного изделия. Приспособления для активного потока, содержащие устройства микронасосов, кроме того предусмотрены для использования согласно настоящему изобретению. Такая емкость может быть выполнена из любого подходящего материала, который по существу не проявляет химической активности в отношении любых компонентов композиции предшественника аэрозоля, таких как стекло, металл, керамика с низкой пористостью или без пористостей, пластмасса и т.п.

В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения резервуар может быть выполнен из тканого или нетканого материала или из другой массы волокон, подходящей для хранения композиции предшественника аэрозоля (например, посредством поглощения, адсорбции и т.п.) и обеспечения возможности удаления посредством капиллярных сил композиции предшественника с целью переноса к нагревательному микроэлементу. Такие слои резервуара могут быть выполнены из натуральных волокон, искусственных волокон или их комбинаций. Неограничивающие примеры пригодных материалов включают вату, целлюлозу, полиэфиры, полиамиды, многомолочные кислоты, их комбинации и т.п. Аналогичным образом резервуары могут быть выполнены из керамики, других пористых материалов, спеченных материалов и т.п. Курительное изделие согласно настоящему изобретению может содержать один резервуар или множество резервуаров (например, два резервуара, три резервуара, четыре резервуара или даже больше). Как описано в настоящей заявке, резервуар может фактически представлять собой подложку, содержащую один или большее количество нагревательных микроэлементов. Такие подложки могут быть выполнены из пористых материалов, например, как описано выше.

Фитиль может быть использован в определенных вариантах реализации настоящего изобретения для переноса одного или большего количества материалов предшественника аэрозоля из резервуара в нагревательный микроэлемент в курительном изделии. Таким образом, фитиль, предназначенный для использования согласно настоящему изобретению, может быть выполнен из любого материала, обеспечивающего достаточную капиллярную силу для переноса одного или большего количества компонентов композиции предшественника аэрозоля к нагревательному микроэлементу. Неограничивающие примеры включают натуральные и искусственные волокна, такие как вату, целлюлозу, полиэфиры, полиамиды, полимолочные кислоты, стекловолокно, их комбинации и т.п. Другие взятые в качестве примера материалы, которые могут быть использованы в фитилях, включают металлы, керамику и карбидированные волокна (например, материал, выполненный из углеродистого материала, который претерпел кальцинирование для удаления неуглеродистых компонентов материала). Фитили далее могут быть покрыты материалами, изменяющими капиллярное действие волокон, и волокна, используемые при формировании фитилей, могут иметь конкретную форму поперечного сечения и могут иметь канавки для изменения капиллярного действия волокон. Волокна, используемые при формировании фитилей, могут быть выполнены по отдельности, в связках, в виде тканого материала (включая сетки и плетеные изделия) или в виде нетканого материала. Пористостью материала фитиля также можно управлять для изменения капиллярного действия фитиля, включая управление средним размером пор и полной пористостью, управление геометрией фитиля (или геометрией волокна) и управление поверхностными свойствами. Отдельные фитиля также могут иметь различные длины. Термин «фитиль» также предназначен для охвата изобретением капиллярных трубок, причем может быть использована любая комбинация элементов, обеспечивающая необходимое капиллярное действие.

Композиция предшественника аэрозоля, используемая в курительном изделии, может содержать первый компонент и по меньшей мере второй, отдельный компонент. Таким образом, композиция предшественника аэрозоля может быть выполнена из множества компонентов, таких как два отдельных компонента, три отдельных компонента, четыре отдельных компонента, пять отдельных компонентов и так далее. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения отдельные компоненты композиции предшественника аэрозоля могут быть перенесены по отдельности к отдельным нагревательным микроэлементам. Отдельный перенос может быть применен в этом отношении к каждому отдельному компоненту композиции предшественника аэрозоля или к любой комбинации отдельных компонентов. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения два или большее количество компонентов композиции предшественника аэрозоля могут быть запасены в одном и том же резервуаре и все же подвергнуты отдельному переносу в отдельные нагревательные микроэлементы или в один и тот же нагревательный микроэлемент. Различные комбинации одного или большего количества резервуаров, одного или большего количества элементов переноса и одного или большего количества нагревательных микроэлементов, причем все имеют различные конструкции и выполнены из различных материалов, могут быть использованы для достижения управляемой скорости переноса и нагрева компонентов композиции предшественника аэрозоля.

Выгодно, что использование отдельного переноса отдельных компонентов композиции предшественника аэрозоля в отдельные нагревательные элементы может обеспечить возможность нагрева отдельных компонентов до различных температур для обеспечения более плотного аэрозоля для тяги пользователем. Хотя температура аэрозолизации отдельных нагревателей может быть по существу одинаковой, в некоторых вариантах реализации настоящего изобретения температура аэрозолизации отдельных нагревателей может быть отлична на 2°С или больше, на 5°С или больше, на 10°С или больше, на 20°С или больше, на 30°С или больше или на 50°С или больше.

В дополнение к предшествующему управляющий корпус и картридж могут быть охарактеризованы в отношении полной длины. Например, длина управляющего корпуса может составлять от примерно 50 мм до примерно 110 мм, от примерно 60 мм до примерно 100 мм или от примерно 65 мм до примерно 95 мм. Длина картриджа может составлять от примерно 20 мм до примерно 60 мм, от примерно 25 мм до примерно 55 мм или от примерно 30 мм до примерно 50 мм. Полная длина комбинированного картриджа и управляющего корпуса (или полная длина курительного изделия согласно настоящему изобретению, образованного из одной единой оболочки) может быть примерно равна длине обычной сигареты или меньше ее, например, от примерно 70 мм до примерно 130 мм, от примерно 80 мм до примерно 125 мм, или от примерно 90 мм до примерно 120 мм.

Хотя картридж и управляющий корпус могут быть выполнены вместе как полное курительное изделие или как изделие выдачи медикамента в целом, компоненты также могут быть выполнены по отдельности. Например, изобретение также охватывает одноразовый блок, предназначенный для использования с курительным изделием многократного использования или с изделием выдачи медикамента многократного использования.

В конкретных вариантах реализации настоящего изобретения одноразовый блок или картридж согласно настоящему изобретению могут быть по существу идентичными картриджу, описанному выше со ссылками на приложенные фигуры. Таким образом, одноразовый картридж может содержать оболочку картриджа по существу трубчатой формы, имеющую дальний соединительный конец, выполненный с возможностью взаимодействия с курительным изделием многократного использования или изделием выдачи медикамента, и противоположный ему ротовой конец, выполненный с возможностью прохождения образованного пара и любых дополнительных пригодных для вдыхания материалов к пользователю. Оболочка картриджа может определять внутреннее картриджное пространство, содержащее дополнительные картриджные компоненты, в частности, один или большее количество нагревательных микроэлементов.

Хотя описанные в настоящей заявке различные фигуры иллюстрируют управляющий корпус и картридж в рабочей взаимосвязи, совершенно понятно, что управляющий корпус и картридж могут существовать как отдельные устройства. В соответствии с этим любое описание, иным образом представленное в настоящей заявке, относительно комбинации компонентов, также должно быть понято как относящееся к управляющему корпусу и картриджу в качестве индивидуальных и отдельных компонентов.

Согласно другой особенности настоящее изобретение может относиться к наборам, содержащим различные компоненты, описанные в настоящей заявке. Например, указанный набор может содержать управляющий корпус с одним или большим количеством картриджей. Набор может дополнительно содержать управляющий корпус с одним или большим количеством заряжающих устройств. Набор может дополнительно содержать управляющий корпус с одной или большим количеством батарей. Набор может дополнительно содержать управляющий корпус с одним или большим количеством картриджей и одним или большим количеством заряжающих компонентов и/или одной или большим количеством батарей. Согласно другим вариантам реализации набор может содержать множество картриджей. Набор может дополнительно содержать множество картриджей и одну или большее количество батарей и/или один или большее количество заряжающих компонентов. Наборы согласно настоящему изобретению дополнительно могут содержать футляр (или другую упаковку или компонент для переноски или хранения), в котором размещен один или большее количество дополнительных компонентов набора. Футляр может представлять собой твердый или мягкий контейнер многократного использования. Кроме того, футляр может быть простой коробкой или другой упаковкой.

В других вариантах реализации настоящего изобретения настоящее раскрытие изобретения дополнительно охватывает способ образования аэрозоля в курительном изделии. В частности, способ может включать инициирование прохождения электрического тока из источника электроэнергии внутри курительного изделия к нагревательному микроэлементу внутри курительного изделия для вызова нагревания нагревательного микроэлемента, нагревающего композицию предшественника аэрозоля.

В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения курительное изделие, используемое в рамках способа, может содержать множество нагревательных микроэлементов. Два или большее количество нагревательных микроэлементов могут быть нагреты одновременно. Кроме того, композиция предшественника аэрозоля может содержать два или большее количество отдельных компонентов и отдельные компоненты композиции предшественника аэрозоля могут быть по отдельности одновременно нагреты нагретыми нагревательными микроэлементами. В частности, одновременно нагреваемые нагревательные микроэлементы могут получать электрический ток из источника электроэнергии при различных условиях таким образом, что нагревательные микроэлементы нагреты до различных температур или нагреты в течение различной продолжительности времени. В случае необходимости, два или большее количество нагревательных микроэлементов могут быть нагреты последовательно (то есть, в определенной последовательности или по определенной схеме).

В других вариантах реализации способа композиция предшественника аэрозоля может быть нанесена на материал-носитель, адсорбирована или поглощена им (то есть, подложкой) и способ может включать вставку материала-носителя в курительное изделие до операции инициирования прохождения электрического тока. Аналогичным образом нагревательные микроэлементы могут быть прикреплены к подложке и способ может включать вставку подложки в курительное изделие до операции инициирования прохождения электрического тока. В конкретных вариантах реализации настоящего изобретения композиция предшественника аэрозоля может быть нанесена на нагревательные микроэлементы, прикрепленные к подложке. В других вариантах реализации настоящего изобретения способ может включать инициирование потока композиции предшественника аэрозоля от резервуара до камеры, состоящей в тепловой связи с нагревательным микроэлементом, для нагрева композиции предшественника аэрозоля внутри камеры.

Различные модификации и другие варианты реализации настоящего изобретения очевидны для специалиста в данной области техники после ознакомления с представленным выше описанием и приложенными чертежами. Таким образом, следует подразумевать, что настоящее изобретение не ограничено конкретными описанными выше вариантами реализации и что модификации и другие варианты реализации предназначены быть ограниченными объемом пунктов приложенной формулы. Конкретные термины, использованные в настоящей заявке, использованы только в родовом и описательном смысле, но не с целью ограничения.

Изобретение относится к курительному изделию, которое содержит источник электроэнергии; композицию предшественника аэрозоля, расположенную в резервуаре и выполненную в виде жидкости или геля в условиях окружающей среды; камеру распыления, содержащую отверстие, предназначенное для получения определенного количества композиции предшественника аэрозоля из резервуара, и отверстие, предназначенное для прохождения образованного пара из камеры; контроллер, предназначенный для управления активным потоком определенного количества композиции предшественника аэрозоля в камеру распыления; и нагревательный микроэлемент, электрически соединенный с источником электроэнергии и находящийся в тепловой связи с камерой распыления, причем нагревательный микроэлемент содержит структурированный электропроводящий материал, размещенный поверх поддерживающего слоя и выполненный с возможностью испарения определенного количества композиции предшественника аэрозоля. Технический результат заключается в уменьшении необходимой мощности для достижения насыщенной аэрозолизации. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Курительное изделие, содержащее:

источник электроэнергии;

композицию предшественника аэрозоля, расположенную в резервуаре и выполненную в виде жидкости или геля в условиях окружающей среды;

камеру распыления, содержащую отверстие, предназначенное для получения определенного количества композиции предшественника аэрозоля из резервуара, и отверстие, предназначенное для прохождения образованного пара из камеры;

контроллер, предназначенный для управления активным потоком определенного количества композиции предшественника аэрозоля в камеру распыления; и

нагревательный микроэлемент, электрически соединенный с источником электроэнергии и находящийся в тепловой связи с камерой распыления, причем нагревательный микроэлемент содержит структурированный электропроводящий материал, размещенный поверх поддерживающего слоя и выполненный с возможностью испарения определенного количества композиции предшественника аэрозоля.

2. Курительное изделие по п. 1, в котором

нагревательный микроэлемент представляет собой нагревательный элемент, основанный на микроэлектромеханических системах (МЭМС).

3. Курительное изделие по п. 1, в котором

нагревательный микроэлемент представляет собой тонкопленочный нагреватель.

4. Курительное изделие по п. 1, в котором

электропроводящий материал выбран из группы, содержащей элементарные металлы, металлические сплавы, кремний, керамику, углерод, карбиды, нитриды и их комбинации.

5. Курительное изделие по п. 1, в котором

электропроводящий материал представляет собой печатный слой, размещенный поверх поддерживающего слоя, или в котором

электропроводящий материал представляет собой вытравленный слой, размещенный поверх поддерживающего слоя.

6. Курительное изделие по п. 1, в котором

нагревательный микроэлемент содержит защитный слой, размещенный поверх структурированного электропроводящего материала.

7. Курительное изделие по любому из пп. 1-6, в котором

поддерживающий слой или защитный слой являются температурно устойчивыми в температурном интервале от примерно 125°С до примерно 750°С.

8. Курительное изделие по любому из пп. 1-6, в котором

поддерживающий слой или защитный слой содержат материал на основе кремния.

9. Курительное изделие по п. 1, в котором

нагревательный микроэлемент содержит два или большее количество слоев.

10. Курительное изделие по п. 1, в котором

нагревательный микроэлемент содержит электропроводящий материал, зажатый между двумя мембранами.

11. Курительное изделие по п. 1, в котором

нагревательный микроэлемент имеет длину примерно до 3 мм и ширину примерно до 3 мм.

12. Курительное изделие по п. 1, в котором

длина нагревательного микроэлемента составляет от примерно 0,5 мм до примерно 3 мм, а ширина от примерно 0,5 мм до примерно 3 мм.

13. Курительное изделие по п. 1, в котором

нагревательный микроэлемент прикреплен к подложке.

14. Курительное изделие по п. 13, в котором

подложка выполнена из электрически изолирующего материала.

15. Курительное изделие по п. 1, содержащее множество нагревательных микроэлементов.

16. Курительное изделие по п. 1, в котором

объем камеры составляет от примерно 0,2 мл до примерно 1 мл.

17. Курительное изделие по п. 1, в котором

композиция предшественника аэрозоля нанесена на материал-носитель, адсорбирована или поглощена им, и в котором

материал-носитель размещен внутри изделия для реализации существенного контакта с нагревательным микроэлементом.

18. Курительное изделие по п. 1, в котором

камера ограничена стенкой, крышкой и защитным слоем, размещенным поверх нагревательного микроэлемента.

19. Курительное изделие по п. 18, в котором

один элемент из стенки и крышки или оба содержат множество отверстий такого размера, что пар проходит через них, а жидкость не проходит.

20. Способ образования аэрозоля в курительном изделии, включающий

инициирование протекания электрического тока из источника электроэнергии внутри курительного изделия к нагревательному микроэлементу внутри камеры в курительном изделии, чтобы вызвать нагревание нагревательного микроэлемента; и

инициирование активного потока определенного количества композиции предшественника аэрозоля из резервуара в камеру, находящуюся в тепловой связи с нагревательным микроэлементом, для контакта с нагревательным микроэлементом внутри камеры, чтобы вызвать испарение определенного количества композиции предшественника аэрозоля и выход испаренной композиции предшественника аэрозоля из камеры.

21. Способ по п. 20, в котором

курительное изделие содержит множество нагревательных микроэлементов.