Настоящее изобретение относится к курительному изделию, содержащему горючий источник теплоты, имеющий противоположные переднюю и заднюю поверхности и по меньшей мере один канал для потока воздуха, и субстрат, образующий аэрозоль, расположенный ниже по потоку относительно задней поверхности горючего источника теплоты.
В области техники, к которой относится изобретение, известен ряд курительных изделий, в которых табак нагревается, а не сгорает. Такие «нагреваемые» курительные изделия имеют целью уменьшение содержания известных вредных составляющих дыма, которые образуются в результате сгорания и пиролитической деградации табака в обычных сигаретах. В нагреваемом курительном изделии одного известного типа в результате передачи теплоты от горючего источника теплоты к субстрату, образующему аэрозоль, образуется аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть расположен внутри, вокруг или ниже по потоку относительно горючего источника теплоты. Во время курения летучие соединения выделяются из субстрата, образующего аэрозоль, в результате теплопередачи от горючего источника теплоты и вовлекаются в поток воздуха, втягиваемый через курительное изделие. Когда происходит охлаждение выделенных соединений, они конденсируются с образованием аэрозоля, вдыхаемого пользователем. Обычно воздух втягивается в эти известные нагреваемые курительные изделия по одному или нескольким каналам для потока воздуха, которые проходят через горючий источник теплоты, и теплопередача от горючего источника теплоты к субстрату, образующему аэрозоль, происходит путем принудительной конвекции и теплопроводности.
Например, в документе WO-A2-2009/022232 раскрыто курительное изделие, содержащее горючий источник теплоты, субстрат, образующий аэрозоль, расположенный ниже по потоку относительно горючего источника теплоты, и теплопроводный элемент, окружающий и находящийся в непосредственном контакте с задней частью горючего источника теплоты и смежной передней частью субстрата, образующего аэрозоль. Для обеспечения регулируемого количества принудительного конвективного нагрева субстрата, образующего аэрозоль, через горючий источник теплоты проходит по меньшей мере один продольный канал для потока воздуха.
В известных нагреваемых курительных изделиях, в которых теплопередача от горючего источника теплоты к субстрату, образующему аэрозоль, происходит, главным образом, путем принудительной конвекции, принудительная конвективная теплопередача и, следовательно, температура в субстрате, образующем аэрозоль, могут значительно варьироваться в зависимости от режима курения пользователя. В результате состав и, следовательно, органолептические свойства основной струи аэрозоля, образованного такими нагреваемыми курительными изделиями, неблагоприятным образом могут быть высокочувствительными к режиму курения пользователя.
Помимо этого, в известных нагреваемых курительных изделиях, содержащих один или несколько каналов для потока воздуха, которые проходят вдоль горючего источника теплоты, непосредственный контакт между воздухом, втягиваемым по одному или нескольким каналам для потока воздуха, и горючим источником теплоты при затяжке, выполняемой пользователем, приводит к активации горения горючего источника теплоты. Следовательно, интенсивные режимы курения могут привести к достаточно высокой принудительной конвективной теплопередаче, обуславливающей появление пиков температуры субстрата, образующего аэрозоль, неблагоприятно ведущие к пиролизу и потенциально даже локализованному горению субстрата, образующего аэрозоль. В настоящем документе термин «пик» используется для описания кратковременного повышения температуры субстрата, образующего аэрозоль. В результате, уровни нежелательных побочных продуктов пиролиза и сгорания во вдыхаемых аэрозолях, создаваемых этими известными нагреваемыми курительными изделиями, могут также неблагоприятным образом значительно варьироваться в зависимости от конкретного режима курения, принятого пользователем.
В документе US 4714082 раскрыты курительные изделия, содержащие горючий тепловыделяющий элемент, средство для генерирования аэрозоля и фильтр на конце, подносимом ко рту. В вариантах осуществления, показанных на фиг. 1, 3, 4, 6, 7, 8 и 9, горючий тепловыделяющий элемент 10 содержит одно или несколько проходящих в продольном направлении отверстий 16. В данных вариантах осуществления отсутствуют впускные отверстия для воздуха, расположенные между задней поверхностью горючего тепловыделяющего элемента 10 и расположенным ниже по потоку концом средства 12 для генерирования аэрозоля. В варианте осуществления, показанном на фиг. 2, средство 12 для генерирования аэрозоля содержит термически стабильный углеродсодержащий субстрат 28, и горючий тепловыделяющий элемент 24 соединен со средством 12 для генерирования аэрозоля посредством теплопроводного стержня 26 и посредством бумажной трубки 14, покрытой фольгой. Данный вариант осуществления включает поровое пространство 30 между горючим тепловыделяющим элементом 10 и субстратом 28, а часть трубки 14, покрытой фольгой, окружающей поровое пространство 30, содержит множество периферийных отверстий 32, позволяющих достаточному количеству воздуха поступать в поровое пространство для обеспечения надлежащего падения давления. В данном варианте осуществления горючий тепловыделяющий элемент 24 не содержит никаких проходящих в продольном направлении отверстий 16.
Известно включение добавок в горючие источники теплоты нагреваемых курительных изделий для улучшения свойств воспламенения и горения горючих источников теплоты. Тем не менее, включение добавок, способствующих воспламенению и горению, может привести к образованию продуктов разложения и реакций, которые могут неблагоприятным образом поступать в воздух, втягиваемый через один или несколько каналов для потока воздуха, расположенных вдоль горючего источника теплоты таких известных нагреваемых курительных изделий во время их использования.
Для облегчения образования аэрозоля, субстраты, образующие аэрозоль, нагреваемых курительных изделий обычно содержат многоатомный спирт, такой как глицерин, или другие известные вещества для образования аэрозоля. При хранении и курении такие вещества для образования аэрозоля могут перемещаться из субстратов, образующих аэрозоль, известных нагреваемых курительных изделий в их горючие источники теплоты. Перемещение веществ для образования аэрозоля в горючие источники теплоты известных нагреваемых курительных изделий неблагоприятным образом может приводить к разложению веществ для образования аэрозоля, в частности при курении нагреваемых курительных изделий.
Остается необходимость в нагреваемых курительных изделиях, содержащих горючий источник теплоты с противоположными передней и задней поверхностями и субстрат, образующий аэрозоль, расположенный ниже по потоку относительно задней поверхности горючего источника теплоты, в которых при интенсивных режимах курения исключено появление пиков температуры субстрата, образующего аэрозоль. В частности, остается необходимость в нагреваемых курительных изделиях, содержащих горючий источник теплоты с противоположными передней и задней поверхностями и субстрат, образующий аэрозоль, расположенный ниже по потоку относительно задней поверхности горючего источника теплоты, в которых при интенсивных режимах курения по существу не происходит горение или пиролиз субстрата, образующего аэрозоль.
Согласно настоящему изобретению предусмотрено курительное изделие, содержащее: горючий источник теплоты, имеющий противоположные переднюю и заднюю поверхности; один или несколько каналов для потока воздуха, проходящих от передней поверхности к задней поверхности горючего источника теплоты; субстрат, образующий аэрозоль, расположенный ниже по потоку относительно задней поверхности горючего источника теплоты; мундштук, расположенный ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль; и одно или несколько впускных отверстий для воздуха, расположенных ниже по потоку относительно задней поверхности горючего источника теплоты и выше по потоку относительно мундштука. Одно или несколько впускных отверстий для воздуха расположены между задней поверхностью горючего источника теплоты и расположенным ниже по потоку концом субстрата, образующего аэрозоль. Во время использования воздух, втягиваемый через субстрат, образующий аэрозоль, поступает в курительное изделие через один или несколько каналов для потока воздуха и одно или несколько впускных отверстий для воздуха, и по меньшей мере некоторое количество воздуха, втягиваемого через субстрат, образующий аэрозоль, входит в непосредственный контакт с горючей частью горючего источника теплоты.
В настоящем документе термин «субстрат, образующий аэрозоль» используется для описания субстрата, обладающего способностью к высвобождению при нагревании летучих соединений, которые могут образовывать аэрозоль. Аэрозоли, получаемые из субстратов, образующих аэрозоль, курительных изделий согласно настоящему изобретению могут быть видимыми или невидимыми и могут содержать пары (например, мелкозернистые частицы веществ, находящихся в газообразном состоянии, которые при комнатной температуре обычно являются жидкими или твердыми), а также газы и капли жидкости конденсированных паров.
Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь форму штранга или сегмента, содержащего материал, способный при нагревании высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль, окруженного оберткой. Если субстрат, образующий аэрозоль, имеет форму такого штранга или сегмента, весь штранг или сегмент, включая обертку, считается субстратом, образующим аэрозоль.
В настоящем документе термины «дальний», «выше по потоку» и «передний», и «ближний», «ниже по потоку», и «задний» используются для описания относительных положений компонентов или частей компонентов курительного изделия относительно направления, в котором пользователь затягивается курительным изделием при его использовании. Курительные изделия согласно настоящему изобретению содержат ближний конец, через который при использовании аэрозоль выходит из курительного изделия для доставки пользователю. Ближний конец курительного изделия может также называться концом, подносимым ко рту. При использовании пользователь затягивается на ближнем конце курительного изделия, чтобы вдохнуть аэрозоль, созданный курительным изделием.
Горючий источник теплоты расположен на дальнем конце курительного изделия или вблизи него. Мундштук расположен на ближнем конце. Конец, подносимый ко рту, находится ниже по потоку, чем дальний конец. Ближний конец может также именоваться расположенным ниже по потоку концом курительного изделия, а дальний конец может также именоваться расположенным выше по потоку концом курительного изделия. Компоненты или части компонентов курительных изделий согласно настоящему изобретению могут быть описаны как находящиеся выше по потоку или ниже по потоку относительно друг друга, исходя из их относительных положений между ближним концом и дальним концом курительного изделия.
Передняя поверхность горючего источника теплоты находится на расположенном выше по потоку конце горючего источника теплоты. Расположенный выше по потоку конец горючего источника теплоты представляет собой конец горючего источника теплоты, наиболее удаленный от ближнего конца курительного изделия. Задняя поверхность горючего источника теплоты находится на расположенном ниже по потоку конце горючего источника теплоты. Расположенный ниже по потоку конец горючего источника теплоты представляет собой конец горючего источника теплоты, наиболее приближенный к ближнему концу курительного изделия.
В настоящем документе термин «длина» используется для описания максимального размера в продольном направлении курительного изделия. Другими словами, для максимального размера в направлении между ближним концом и противоположным дальним концом курительного изделия.
В настоящем документе термин «канал для потока воздуха» используется для описания канала, проходящего вдоль длины горючего источника теплоты, через который воздух может втягиваться в направлении вниз по потоку для вдыхания пользователем.
В настоящем документе термин «непосредственный контакт» используется для описания контакта между поверхностью горючей части горючего источника теплоты и по меньшей мере некоторым количеством воздуха, который попадает в курительное изделие через один или несколько каналов для потока воздуха и одно или несколько впускных отверстий для воздуха и втягивается через субстрат, образующий аэрозоль.
Курительные изделия согласно настоящему изобретению содержат несплошной горючий источник теплоты. В настоящем документе термин «несплошной» используется для описания горючего источника теплоты, содержащего по меньшей мере один канал для потока воздуха.
Один или несколько каналов для потока воздуха могут содержать один или несколько закрытых каналов для потока воздуха.
В настоящем документе термин «закрытый» используется для описания каналов для потока воздуха, проходящих сквозь внутреннюю часть горючего источника теплоты и окруженных горючим источником теплоты.
В качестве альтернативы или дополнения, один или несколько каналов для потока воздуха могут содержать один или несколько незакрытых каналов для потока воздуха. Например, один или несколько проходов для потока воздуха могут содержать одну или несколько канавок или других незакрытых каналов для потока воздуха, проходящих вдоль внешней стороны горючего источника теплоты.
Один или несколько каналов для потока воздуха могут содержать один или несколько закрытых каналов для потока воздуха или один или несколько незакрытых каналов для потока воздуха или их комбинацию.
В определенных вариантах осуществления курительные изделия согласно настоящему изобретению содержат один, два или три канала для потока воздуха, проходящие от передней поверхности к задней поверхности горючего источника теплоты.
В предпочтительных вариантах осуществления курительные изделия согласно настоящему изобретению содержат один канал для потока воздуха, проходящий от передней поверхности к задней поверхности горючего источника теплоты.
В особенно предпочтительных вариантах осуществления курительные изделия согласно настоящему изобретению содержат один по существу центральный или осевой канал для потока воздуха, проходящий от передней поверхности к задней поверхности горючего источника теплоты.
В таких вариантах осуществления изобретения диаметр одного канала для потока воздуха предпочтительно находится в диапазоне от приблизительно 1,5 мм до приблизительно 3 мм.
Следует понимать, что помимо одного или нескольких каналов для потока воздуха, через которые воздух может втягиваться для вдыхания пользователем, горючие источники теплоты курительных изделий согласно настоящему изобретению могут также содержать один или несколько закрытых или заблокированных проходов, через которые воздух не может втягиваться для вдыхания пользователем.
Например, курительные изделия согласно настоящему изобретению могут содержать горючие источники теплоты, содержащие один или несколько каналов для потока воздуха, проходящих от передней поверхности к задней поверхности горючего источника теплоты, и один или несколько закрытых проходов, проходящих от передней поверхности горючего источника теплоты лишь вдоль части длины горючего источника теплоты.
Добавление одного или нескольких закрытых проходов для воздуха ведет к увеличению площади поверхности горючего источника теплоты, на которую воздействует кислород из воздуха, и может преимущественным образом способствовать воспламенению и непрерывному горению горючего источника теплоты.
Курительные изделия согласно настоящему изобретению содержат одно или несколько впускных отверстий для воздуха, расположенных ниже по потоку относительно задней поверхности горючего источника теплоты и выше по потоку относительно мундштука.
В настоящем документе термин «впускное отверстие для воздуха» используется для описания выемки, прорези, щели или другого отверстия, через которое воздух может втягиваться в курительное изделие.
Одно или несколько впускных отверстий для воздуха расположены между задней поверхностью горючего источника теплоты и расположенным ниже по потоку концом субстрата, образующего аэрозоль. Одно или несколько впускных отверстий для воздуха не содержат каких-либо впускных отверстий для воздуха, находящихся между расположенным ниже по потоку концом субстрата, образующего аэрозоль, и расположенным выше по потоку концом мундштука. Другими словами, курительные изделия согласно настоящему изобретению не содержат каких-либо впускных отверстий для воздуха, находящихся ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль, и выше по потоку относительно мундштука.
Количество, форма, размер и местоположение впускных отверстий для воздуха может соответственно корректироваться для достижения удовлетворительных курительных характеристик.
Во время использования воздух, втягиваемый через субстрат, образующий аэрозоль, курительного изделия поступает в курительное изделие через одно или несколько впускных отверстий для воздуха. Втягиваемый воздух проходит вниз через курительное изделие к мундштуку и выходит из курительного изделия через его ближний конец.
Во время использования по меньшей мере некоторое количество воздуха, втягиваемого через субстрат, образующий аэрозоль, входит в непосредственный контакт с горючей частью горючего источника теплоты.
Воздух, втягиваемый через субстрат, образующий аэрозоль, курительного изделия, который поступает в курительное изделие через один или несколько каналов для потока воздуха, может входить в непосредственный контакт с горючей частью горючего источника теплоты по мере его прохождения через один или несколько каналов для потока воздуха.
Альтернативно или в дополнение, воздух, втягиваемый через субстрат, образующий аэрозоль, курительного изделия, который поступает в курительное изделие через один или несколько каналов для потока воздуха, может входить в непосредственный контакт с задней поверхностью горючего источника теплоты. В таких вариантах осуществления воздух, втягиваемый через субстрат, образующий аэрозоль, курительного изделия, который поступает в курительное изделие через одно или несколько впускных отверстий для воздуха, может также входить в непосредственный контакт с задней поверхностью горючего источника теплоты.
В курительных изделиях согласно настоящему изобретению нагревание субстрата, образующего аэрозоль, происходит за счет теплопроводности и принудительной конвекции.
При выполнении затяжки пользователем холодный воздух, втянутый через одно или несколько впускных отверстий для воздуха между задней поверхностью горючего источника теплоты и субстратом, образующим аэрозоль, преимущественным образом уменьшает температуру субстрата, образующего аэрозоль, курительных изделий согласно настоящему изобретению. Это преимущественным образом по существу предотвращает или снижает вероятность появления пиков температуры субстрата, образующего аэрозоль, курительных изделий согласно настоящему изобретению при выполнении затяжки пользователем.
В настоящем документе термин «холодный воздух» используется для описания окружающего воздуха, по существу не нагреваемого горючим источником теплоты при выполнении затяжки пользователем.
Путем предотвращения или снижения вероятности появления пиков пиков температуры субстрата, образующего аэрозоль, добавление одного или нескольких впускных отверстий для воздуха между задней поверхностью горючего источника теплоты и расположенным ниже по потоку концом субстрата, образующего аэрозоль, преимущественным образом помогает избежать или уменьшить горение или пиролиз субстрата, образующего аэрозоль, курительных изделий согласно настоящему изобретению при интенсивных режимах совершения затяжек. Кроме того, добавление одного или нескольких впускных отверстий для воздуха между задней поверхностью горючего источника теплоты и расположенным ниже по потоку концом субстрата, образующего аэрозоль, преимущественным образом помогает свести к минимуму или уменьшить влияние режима курения пользователя на состав основной струи аэрозоля курительных изделий согласно настоящему изобретению.
Одно или несколько впускных отверстий для воздуха могут содержать одно или несколько первых впускных отверстий вокруг периферии субстрата, образующего аэрозоль, через которые воздух может втягиваться в субстрат, образующий аэрозоль. В таких вариантах осуществления во время использования холодный воздух втягивается в субстрат, образующий аэрозоль, курительного изделия через первые впускные отверстия для воздуха. Воздух, втягиваемый в субстрат, образующий аэрозоль, через первые впускные отверстия для воздуха, проходит вниз по потоку через курительное изделие от субстрата, образующего аэрозоль, к мундштуку и выходит из курительного изделия через его ближний конец.
При выполнении затяжки пользователем холодный воздух, втягиваемый через одно или несколько первых впускных отверстий вокруг периферии субстрата, образующего аэрозоль, преимущественно снижает температуру субстрата, образующего аэрозоль, курительных изделий согласно настоящему изобретению. Это преимущественным образом по существу предотвращает или снижает вероятность появления пиков температуры субстрата, образующего аэрозоль, курительных изделий согласно настоящему изобретению при выполнении затяжки пользователем.
В определенных предпочтительных вариантах осуществления одно или несколько первых впускных отверстий для воздуха находятся вблизи расположенного ниже по потоку конца субстрата, образующего аэрозоль.
В определенных вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, может упираться в заднюю поверхность горючего источника теплоты или негорючее по существу воздухонепроницаемое первое барьерное покрытие, расположенное на задней поверхности горючего источника теплоты.
В настоящем документе термин «упираться» используется для описания субстрата, образующего аэрозоль, находящегося в непосредственном контакте с задней поверхностью горючего источника теплоты или негорючим по существу воздухонепроницаемым первым барьерным покрытием, расположенным на задней поверхности горючего источника теплоты.
В других вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, может находиться на расстоянии от задней поверхности горючего источника теплоты. Другими словами, между субстратом, образующим аэрозоль, и задней поверхностью горючего источника теплоты может располагаться пространство или зазор.
В таких вариантах осуществления одно или несколько впускных отверстий для воздуха могут содержать одно или несколько вторых впускных отверстий для воздуха между задней поверхностью горючего источника теплоты и субстратом, образующим аэрозоль. При эксплуатации холодный воздух втягивается в пространство между горючим источником теплоты и субстратом, образующим аэрозоль, через вторые впускные отверстия для воздуха. Воздух, втягиваемый в пространство между горючим источником теплоты и субстратом, образующим аэрозоль, через вторые впускные отверстия для воздуха, проходит вниз по потоку через курительное изделие из пространства между горючим источником теплоты и субстратом, образующим аэрозоль, к мундштуку и выходит из курительного изделия через его ближний конец.
При выполнении затяжки пользователем холодный воздух, втягиваемый через одно или несколько вторых впускных отверстий между задней поверхностью горючего источника теплоты и субстратом, образующим аэрозоль, преимущественным образом уменьшает температуру субстрата, образующего аэрозоль, курительных изделий согласно настоящему изобретению. Это преимущественным образом по существу предотвращает или снижает вероятность появления пиков температуры субстрата, образующего аэрозоль, курительных изделий согласно настоящему изобретению при выполнении затяжки пользователем.
Следует понимать, что курительные изделия согласно настоящему изобретению могут содержать одно или несколько первых впускных отверстий для воздуха вокруг периферии субстрата, образующего аэрозоль, или одно или несколько вторых впускных отверстий для воздуха между задней поверхностью горючего источника теплоты и субстратом, образующим аэрозоль, или комбинацию одного или нескольких первых впускных отверстий для воздуха вокруг периферии субстрата, образующего аэрозоль, и одного или нескольких вторых впускных отверстий для воздуха между задней поверхностью горючего источника теплоты и субстратом, образующим аэрозоль.
Курительные изделия согласно настоящему изобретению могут дополнительно содержать либо (i) негорючую по существу воздухонепроницаемую первую перегородку между задней поверхностью горючего источника теплоты и субстратом, образующим аэрозоль, либо (ii) негорючую по существу воздухонепроницаемую вторую перегородку между горючим источником теплоты и одним или несколькими каналами для потока воздуха.
Следует понимать, что курительные изделия согласно настоящему изобретению могут дополнительно содержать как (i) негорючую по существу воздухонепроницаемую первую перегородку между задней поверхностью горючего источника теплоты и субстратом, образующим аэрозоль, так и (ii) негорючую по существу воздухонепроницаемую вторую перегородку между горючим источником теплоты и одним или несколькими каналами для потока воздуха.
В настоящем документе термин «негорючий» используется для описания перегородки, являющейся по существу негорючей при температурах, достигаемых горючим источником теплоты во время его горения и воспламенения.
Если курительные изделия согласно настоящему изобретению дополнительно содержат (i) негорючую по существу воздухонепроницаемую первую перегородку между задней поверхностью горючего источника теплоты и субстратом, образующим аэрозоль, воздух, втягиваемый через субстрат, образующий аэрозоль, который поступает в курительное изделие через один или несколько каналов для потока воздуха и одно или несколько впускных отверстий для воздуха, не входит в непосредственный контакт с задней поверхностью горючего источника теплоты. Однако в таких вариантах осуществления воздух, втягиваемый через субстрат, образующий аэрозоль, который поступает в курительное изделие через один или несколько каналов для потока воздуха, входит в непосредственный контакт с горючей частью горючего источника теплоты по мере его прохождения через один или несколько каналов для потока воздуха.
В таких вариантах осуществления первая перегородка позволяет воздуху, поступающему в курительное изделие через один или несколько каналов для потока воздуха, втягиваться ниже по потоку через курительное изделие.
Первая перегородка может упираться в одно или оба из задней поверхности горючего источника теплоты и субстрата, образующего аэрозоль. В качестве альтернативы первая перегородка может находиться на расстоянии от одного или обоих из субстрата, образующего аэрозоль, и мундштука.
Первая перегородка может быть приклеена или иным образом прикреплена к одному или обоим из задней поверхности горючего источника теплоты и субстрата, образующего аэрозоль.
В определенных предпочтительных вариантах осуществления первая перегородка содержит негорючее по существу воздухонепроницаемое первое барьерное покрытие, предоставленное на задней поверхности горючего источника теплоты. В таких вариантах осуществления первая перегородка предпочтительно содержит первое барьерное покрытие, предусмотренное по меньшей мере по существу на всей задней поверхности горючего источника теплоты. Более предпочтительно, первая перегородка содержит первое барьерное покрытие, предусмотренное на всей задней поверхности горючего источника теплоты.
В таких вариантах осуществления первое барьерное покрытие позволяет воздуху втягиваться ниже по потоку через один или несколько каналов для потока воздуха, проходящих от передней поверхности к задней поверхности горючего источника теплоты.
В настоящем документе термин «покрытие» используется для описания слоя материала, покрывающего горючий источник теплоты и приклеенного к нему.
Первая перегородка может преимущественно ограничивать температуру, действию которой подвергается субстрат, образующий аэрозоль, во время воспламенения и горения горючего источника теплоты, и таким образом способствует предотвращению или уменьшению термической деградации или горения субстрата, образующего аэрозоль, во время использования курительного изделия. Это особенно преимущественно в ситуациях, когда горючий источник теплоты содержит одну или несколько добавок, способствующих воспламенению горючего источника теплоты.
Добавление негорючей по существу воздухонепроницаемой первой перегородки между задней поверхностью горючего источника теплоты и субстратом, образующим аэрозоль, также может преимущественным образом по существу предотвращать или замедлять перемещение компонентов субстрата, образующего аэрозоль, курительных изделий согласно настоящему изобретению к горючему источнику теплоты при хранении курительных изделий.
В качестве альтернативы или дополнения, добавление негорючей по существу воздухонепроницаемой первой перегородки между задней поверхностью горючего источника теплоты и субстратом, образующим аэрозоль, может преимущественным образом по существу предотвращать или замедлять перемещение компонентов субстрата, образующего аэрозоль, курительных изделий согласно настоящему изобретению к горючему источнику теплоты при использовании курительных изделий.
Добавление негорючей по существу воздухонепроницаемой первой перегородки между задней поверхностью горючего источника теплоты и субстратом, образующим аэрозоль, может быть особенно преимущественным, если субстрат, образующий аэрозоль, содержит по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля.
В таких вариантах осуществления добавление негорючей по существу воздухонепроницаемой первой перегородки между задней поверхностью горючего источника теплоты и субстратом, образующим аэрозоль, может преимущественным образом предотвращать или замедлять перемещение по меньшей мере одного вещества для образования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль, в горючий источник теплоты при хранении и использовании курительного изделия. Таким образом, разложение по меньшей мере одного вещества для образования аэрозоля при использовании курительных изделий преимущественным образом может быть по существу предотвращено или уменьшено.
В зависимости от требуемых характеристик и качества курительного изделия первая перегородка может иметь низкую теплопроводность или высокую теплопроводность. В определенных вариантах осуществления первая перегородка может быть выполнена из материала, обладающего объемной теплопроводностью в диапазоне от приблизительно 0,1 ватта на метр-Кельвин (Вт/(м·К)) до приблизительно 200 ватт на метр-Кельвин (Вт/(м·К)), при температуре 23°С и относительной влажности 50%, измеренной с использованием модифицированного метода нестационарного плоского источника (MTPS).
Толщина первой перегородки может быть соответствующим образом отрегулирована для обеспечения удовлетворительного качества курения. В определенных вариантах осуществления первая перегородка может иметь толщину в диапазоне от приблизительно 10 микрон до приблизительно 500 микрон.
Первая перегородка может быть выполнена из одного или нескольких подходящих материалов, по существу являющихся термически стабильными и негорючими при температурах, достигаемых горючим источником теплоты во время воспламенения и горения. Подходящие материалы известны в области техники, к которой относится изобретение, и включают, но без ограничения, глины (такие как, например, бентонит и каолинит), стекла, минералы, керамические материалы, смолы, металлы и их комбинации.
Предпочтительные материалы, из которых может быть образована первая перегородка, включают глины и стекла. Более предпочтительные материалы, из которых может быть образована первая перегородка, включают медь, алюминий, нержавеющую сталь, сплавы, оксид алюминия (Al2O3), смолы и минеральные клеи.
В определенных предпочтительных вариантах осуществления первая перегородка содержит глиняное покрытие, содержащее смесь в соотношении 50/50 бентонита и каолинита, расположенное на задней поверхности горючего источника теплоты. В других предпочтительных вариантах осуществления первая перегородка содержит стеклянное покрытие, более предпочтительно - покрытие из спеченного стекла, расположенное на задней поверхности горючего источника теплоты.
В определенных особенно предпочтительных вариантах осуществления первая перегородка содержит алюминиевое покрытие, расположенное на задней поверхности горючего источника теплоты.
Предпочтительно, первая перегородка имеет толщину по меньшей мере приблизительно 10 микрон.
Из-за небольшой воздухопроницаемости глин в вариантах осуществления, где первая перегородка содержит глиняное покрытие, расположенное на задней поверхности горючего источника теплоты, толщина глиняного покрытия более предпочтительно составляет по меньшей мере приблизительно 50 микрон, и наиболее предпочтительно составляет от приблизительно 50 микрон до приблизительно 350 микрон.
В вариантах осуществления, в которых первая перегородка выполнена из одного или нескольких материалов, более непроницаемых для воздуха, таких как алюминий, первая перегородка может быть тоньше, и обычно предпочтительно будет иметь толщину менее приблизительно 100 микрон и более предпочтительно приблизительно 20 микрон.
В вариантах осуществления, где первая перегородка содержит стеклянное покрытие, расположенное на задней поверхности горючего источника теплоты, толщина стеклянного покрытия предпочтительно составляет приблизительно менее 200 микрон.
Толщина первой перегородки может быть измерена с помощью микроскопа, сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) или любых иных подходящих методов измерения, известных в области, к которой относится изобретение.
Если первая перегородка содержит первое барьерное покрытие, расположенное на задней поверхности горючего источника теплоты, первое барьерное покрытие может быть нанесено таким образом, чтобы оно покрывало заднюю поверхность горючего источника теплоты и было приклеено к ней, посредством любых подходящих способов, известных в данной области техники, включая, но без ограничения, напыление, осаждение из паровой фазы, погружение, передачу материала (например, нанесение щеткой или склеивание), электростатическое осаждение или любую их комбинацию.
Например, первое барьерное покрытие может быть выполнено путем предварительного формирования перегородки с приблизительным размером и формой задней поверхности горючего источника теплоты, и нанесения его на заднюю поверхность горючего источника теплоты для покрытия по меньшей мере по существу всей задней поверхности горючего источника теплоты и приклеивания к ней. Альтернативно первое барьерное покрытие может быть отрезано или подвергнуто другой машинной обработке после его нанесения на заднюю поверхность горючего источника теплоты. В одном предпочтительном варианте осуществления алюминиевая фольга нанесена на заднюю поверхность горючего источника теплоты путем приклеивания или прижимания к горючему источнику теплоты и отрезана или подвергнута другой машинной обработке, так что алюминиевая фольга покрывает и приклеена по меньшей мере по существу ко всей задней поверхности горючего источника теплоты, предпочтительно ко всей задней поверхности горючего источника теплоты.
В другом предпочтительном варианте осуществления первое барьерное покрытие выполнено путем нанесения раствора или суспензии одного или нескольких подходящих материалов покрытия на заднюю поверхность горючего источника теплоты. Например, первое барьерное покрытие может быть нанесено на заднюю поверхность горючего источника теплоты путем погружения задней поверхности горючего источника теплоты в раствор или суспензию одного или нескольких подходящих покровных материалов, или путем нанесения щеткой или напыления раствора или суспензии, или путем электростатического осаждения порошка или порошковой смеси одного или нескольких подходящих материалов покрытия на заднюю поверхность горючего источника теплоты. Если первое барьерное покрытие нанесено на заднюю поверхность горючего источника теплоты путем электростатического осаждения порошка или порошковой смеси одного или нескольких подходящих материалов покрытия на заднюю поверхность горючего источника теплоты, задняя поверхность горючего источника теплоты предпочтительно предварительно обработана жидким стеклом перед электростатическим осаждением. Предпочтительно, первое барьерное покрытие наносится методом распыления.
Первое барьерное покрытие может быть выполнено посредством одного нанесения раствора или суспензии одного или нескольких подходящих материалов покрытия на заднюю поверхность горючего источника теплоты. В качестве альтернативы, первое барьерное покрытие может быть выполнено посредством нескольких нанесений раствора или суспензии одного или нескольких подходящих материалов покрытия на заднюю поверхность горючего источника теплоты. Например, первое барьерное покрытие может быть выполнено посредством одного, двух, трех, четырех, пяти, шести, семи или восьми последовательных нанесений раствора или суспензии одного или нескольких подходящих материалов покрытия на заднюю поверхность горючего источника теплоты.
Предпочтительно, первое барьерное покрытие выполнено посредством от одного до десяти нанесений раствора или суспензии одного или нескольких подходящих материалов покрытия на заднюю поверхность горючего источника теплоты.
После нанесения раствора или суспензии одного или нескольких материалов покрытия на заднюю поверхность горючего источника теплоты он может быть высушен для формирования первого барьерного покрытия.
Если первое барьерное покрытие выполнено посредством нескольких нанесений раствора или суспензии одного или нескольких подходящих материалов покрытия на заднюю поверхность горючего источника теплоты, для него может быть необходимо осуществление сушки между последовательными нанесениями раствора или суспензии.
В качестве альтернативы или дополнения к сушке после нанесения раствора или суспензии одного или нескольких материалов покрытия на заднюю поверхность горючего источника теплоты материал покрытия на горючем источнике теплоты может быть спечен для образования первого барьерного покрытия. Спекание первого барьерного покрытия является особенно предпочтительным, если первое барьерное покрытие представляет собой стеклянное или керамическое покрытие. Предпочтительно, первое барьерное покрытие спекается при температуре от приблизительно 500°C до приблизительно 900°C и более предпочтительно при приблизительно 700°C.
Если курительные изделия согласно настоящему изобретению дополнительно содержат (ii) негорючую по существу воздухонепроницаемую вторую перегородку между горючим источником теплоты и одним или несколькими каналами для потока воздуха, воздух, втягиваемый через субстрат, образующий аэрозоль, который поступает в курительное изделие через один или несколько каналов для потока воздуха, не входит в непосредственный контакт с горючей частью горючего источника теплоты по мере его прохождения через один или несколько каналов для потока воздуха. Однако в таких вариантах осуществления воздух, втягиваемый через субстрат, образующий аэрозоль, который поступает в курительное изделие через один или несколько каналов для потока воздуха, входит в непосредственный контакт с задней поверхностью горючего источника теплоты. В таких вариантах осуществления воздух, втягиваемый через субстрат, образующий аэрозоль, который поступает в курительное изделие через одно или несколько впускных отверстий для воздуха, может также входить в непосредственный контакт с задней поверхностью горючего источника теплоты.
Вторая перегородка может преимущественным образом по существу предотвращать или замедлять поступление продуктов горения и разложения, образующихся во время воспламенения и горения горючего источника теплоты курительных изделий согласно настоящему изобретению, в воздух, втягиваемый в курительные изделия согласно настоящему изобретению через один или несколько каналов для потока воздуха по мере того, как втянутый воздух проходит через один или несколько каналов для потока воздуха. Это особенно преимущественно в ситуациях, когда горючий источник теплоты содержит одну или несколько добавок, способствующих воспламенению или горению горючего источника теплоты.
Добавление негорючей по существу воздухонепроницаемой второй перегородки между горючим источником теплоты и одним или несколькими каналами для потока воздуха также может преимущественным образом по существу предотвращать или замедлять активацию горения горючего источника теплоты курительных изделий согласно настоящему изобретению во время затяжки, выполняемой пользователем. Это может по существу предотвратить или снизить вероятность появления пиков температуры субстрата, образующего аэрозоль, во время затяжки, выполняемой пользователем.
Благодаря предотвращению или замедлению активации горения горючего источника теплоты и, таким образом, предотвращению или снижению вероятности появления излишних повышений температуры в образующем аэрозоль субстрате, горение или пиролиз субстрата, образующего аэрозоль, курительных изделий согласно изобретению при интенсивных режимах совершения затяжек можно преимущественным образом предотвратить. Кроме того, влияние режима курения пользователя на состав основной струи аэрозоля курительных изделий согласно настоящему изобретению может быть преимущественно сведено к минимуму или уменьшено.
Вторая перегородка может быть приклеена или иным образом прикреплена к горючему источнику теплоты.
В определенных предпочтительных вариантах осуществления вторая перегородка содержит негорючее, по существу воздухонепроницаемое второе барьерное покрытие, расположенное на внутренней поверхности одного или нескольких каналов для потока воздуха. В таких вариантах осуществления вторая перегородка предпочтительно содержит второе барьерное покрытие, расположенное по меньшей мере по существу на всей внутренней поверхности одного или нескольких каналов для потока воздуха. Более предпочтительно, вторая перегородка содержит второе барьерное покрытие, расположенное по меньшей мере по существу на всей внутренней поверхности одного или нескольких каналов для потока воздуха.
В других вариантах осуществления второе барьерное покрытие может быть предоставлено путем введения вставки в один или несколько каналов для потока воздуха. Например, в тех случаях, когда один или несколько каналов для потока воздуха содержат один или несколько закрытых каналов для потока воздуха, проходящих через внутреннюю часть горючего источника теплоты, в каждый из одного или нескольких каналов для потока воздуха может быть вставлена негорючая по существу воздухонепроницаемая полая трубка.
В зависимости от требуемых характеристик и качества курительного изделия вторая перегородка может иметь низкую теплопроводность или высокую теплопроводность. Предпочтительно, вторая перегородка имеет низкую теплопроводность.
Толщина второй перегородки может быть соответствующим образом отрегулирована для обеспечения хорошего качества курения. В определенных вариантах осуществления вторая перегородка может иметь толщину в диапазоне от приблизительно 30 микрон до приблизительно 200 микрон. В предпочтительном варианте осуществления вторая перегородка имеет толщину в диапазоне от приблизительно 30 микрон до приблизительно 100 микрон.
Вторая перегородка может быть выполнена из одного или нескольких подходящих материалов, по существу являющихся термически стабильными и негорючими при температурах, достигаемых горючим источником теплоты во время воспламенения и горения. Подходящие материалы известны в области, к которой относится изобретение, и включают, но без ограничения, например: глины, оксиды металлов, такие как оксид железа, оксид алюминия, диоксид титана, кремнезем, кремнезем-оксид алюминия, диоксид циркония и оксид церия, цеолиты, циркония фосфат и другие керамические материалы или их комбинации.
Предпочтительные материалы, из которых может быть выполнена вторая перегородка, включают глины, стекла, алюминий, оксид железа и их комбинации. При необходимости в состав второй перегородки могут быть включены каталитические ингредиенты, такие как ингредиенты, способствующие окислению монооксида углерода до диоксида углерода. Подходящие каталитические ингредиенты включают, но без ограничения, например, платину, палладий, переходные металлы и их оксиды.
Если вторая перегородка содержит второе барьерное покрытие, расположенное на внутренней поверхности одного или нескольких каналов для потока воздуха, второе барьерное покрытие может быть нанесено на внутреннюю поверхность одного или нескольких каналов для потока воздуха любым подходящим способом, таким как способы, описанные в документе US-A-5040551. Например, раствор или суспензия второго барьерного покрытия могут быть нанесены на внутреннюю поверхность одного или нескольких каналов для потока воздуха путем распыления, смачивания или окрашивания. В определенных предпочтительных вариантах осуществления второе барьерное покрытие нанесено на внутреннюю поверхность одного или нескольких каналов для потока воздуха с помощью способа, описанного в документе WO-A2-2009/074870, во время экструзии горючего источника теплоты.
Предпочтительно курительные изделия согласно настоящему изобретению содержат наружную обертку, окружающую субстрат, образующий аэрозоль, и по меньшей мере заднюю часть горючего источника теплоты. Наружная обертка должна обхватывать горючий источник теплоты и субстрат, образующий аэрозоль, курительного изделия, когда курительное изделие изготовлено.
Предпочтительнее, курительные изделия согласно настоящему изобретению содержат наружную обертку, окружающую мундштук, субстрат, образующий аэрозоль, любые другие компоненты курительного изделия, расположенные ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль, и выше по потоку относительно мундштука, и по меньшей мере заднюю часть горючего источника теплоты.
Предпочтительно, наружная обертка является по существу воздухонепроницаемой.
Курительные изделия согласно настоящему изобретению могут содержать наружные обертки, выполненные из любого подходящего материала или комбинации материалов. Подходящие материалы хорошо известны в области техники, к которой относится изобретение, и включают, но без ограничения, сигаретную бумагу.
Одно или несколько впускных отверстий для воздуха, находящихся между задней поверхностью горючего источника теплоты и расположенным ниже по потоку концом субстрата, образующего аэрозоль, расположены в наружной обертке и любых других материалах, окружающих компоненты курительных изделий согласно настоящему изобретению, сквозь которые воздух может втягиваться в один или несколько проходов для потока воздуха.
Если одно или несколько впускных отверстий для воздуха содержат одно или несколько первых впускных отверстий для воздуха вокруг периферии субстрата, образующего аэрозоль, то одно или несколько первых впускных отверстий для воздуха расположены в наружной обертке и любых других материалах, окружающих субстрат, образующий аэрозоль.
Если одно или несколько впускных отверстий для воздуха содержат одно или несколько вторых впускных отверстий для воздуха между задней поверхностью горючего источника теплоты и субстратом, образующего аэрозоль, то одно или несколько вторых впускных отверстий для воздуха предусмотрены в наружной обертке и любых материалах, расположенных под ней.
Предпочтительно, горючий источник теплоты представляет собой углеродсодержащий источник теплоты. В настоящем документе термин «углеродсодержащий» используется для описания горючего источника теплоты, содержащего углерод. Предпочтительно горючие углеродсодержащие источники теплоты для применения в курительных изделиях согласно настоящему изобретению характеризуются содержанием углерода, составляющим по меньшей мере приблизительно 35 процентов, более предпочтительно по меньшей мере приблизительно 40 процентов, наиболее предпочтительно по меньшей мере приблизительно 45 процентов по сухому весу горючего источника теплоты.
В некоторых вариантах осуществления горючие источники теплоты согласно настоящему изобретению представляют собой горючие источники теплоты на основе углерода. В настоящем документе термин «источник теплоты на основе углерода» используется для описания источника теплоты, содержащего в основном углерод.
Горючие источники теплоты на основе углерода для применения в курительных изделиях согласно настоящему изобретению характеризуются содержанием углерода, составляющим по меньшей мере приблизительно 50 процентов. Например, горючие источники теплоты на основе углерода для применения в курительных изделиях согласно настоящему изобретению могут иметь содержание углерода по меньшей мере приблизительно 60 процентов, или по меньшей мере приблизительно 70 процентов, или по меньшей мере приблизительно 80 процентов по сухому весу горючего источника теплоты на основе углерода.
Курительные изделия согласно настоящему изобретению могут содержать горючие углеродсодержащие источники теплоты, образованные из одного или нескольких подходящих углеродсодержащих материалов.
При необходимости одно или несколько связующих могут комбинироваться с одним или несколькими углеродсодержащими материалами. Предпочтительно, одно или несколько связующих представляют собой органические связующие. Подходящие известные органические связующие включают, но без ограничения, камеди (например, гуаровая камедь), модифицированные целлюлозы и производные целлюлоз (например, метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза и гидроксипропилметилцеллюлоза), муку, крахмалы, сахара, растительные масла и их комбинации.
В одном предпочтительном варианте осуществления горючий источник теплоты выполнен из смеси угольного порошка, модифицированной целлюлозы, муки и сахара.
Вместо или в дополнение к одному или нескольким связующим горючие источники теплоты для применения в курительных изделиях согласно настоящему изобретению могут содержать одну или несколько добавок для улучшения свойств горючего источника теплоты. Подходящие добавки включают, но без ограничения, добавки для улучшения затвердевания горючего источника теплоты (например, спекающие добавки), добавки для улучшения воспламенения горючего источника теплоты (например, окислители, такие как перхлораты, хлораты, нитраты, пероксиды, перманганаты, цирконий и их комбинации), добавки для улучшения горения горючего источника теплоты (например, калий и соли калия, такие как лимоннокислый калий) и добавки для улучшения разложения одного или нескольких газов, образованных в результате сгорания горючего источника теплоты (например, катализаторы, такие как CuO, Fe2O3 и Al2O3).
Если курительные изделия согласно настоящему изобретению содержат первое барьерное покрытие, расположенное на задней поверхности горючего источника теплоты, такие добавки могут быть включены в горючий источник теплоты перед или после нанесения первого барьерного покрытия на заднюю поверхность горючего источника теплоты.
В определенных предпочтительных вариантах осуществления горючий источник теплоты представляет собой горючий углеродсодержащий источник теплоты, содержащий углерод и по меньшей мере одно средство воспламенения. В одном предпочтительном варианте осуществления горючий источник теплоты представляет собой горючий углеродсодержащий источник теплоты, содержащий углерод и по меньшей мере одно средство воспламенения, как описано в документе WO-A1-2012/164077.
В настоящем документе термин «средство воспламенения» используется для описания материала, выделяющего энергию и/или кислород во время воспламенения горючего источника теплоты, причем скорость высвобождения энергии и/или кислорода материалом не ограничена диффузией кислорода, содержащегося в окружающем воздухе. Другими словами, скорость выделения энергии и/или кислорода материалом во время воспламенения горючего источника теплоты в значительной степени не зависит от скорости поступления к материалу кислорода из окружающего воздуха. В настоящем документе термин «средство воспламенения» также используется для описания элементарного металла, выделяющего энергию во время воспламенения горючего источника теплоты, причем температура воспламенения элементарного металла ниже приблизительно 500°С, и теплота сгорания элементарного металла равна по меньшей мере приблизительно 5 кДж/г.
В настоящем документе термин «средство воспламенения» не распространяется на соли щелочных металлов карбоновых кислот (таких как лимоннокислые соли щелочных металлов, уксуснокислые соли щелочных металлов и янтарнокислые соли щелочных металлов), галогенидные соли щелочных металлов (такие как хлоридные соли щелочных металлов), карбонатные соли щелочных металлов или фосфатные соли щелочных металлов, которые, как считается, модифицируют горение углерода. Даже в случае наличия в большом количестве относительно общей массы горючего источника теплоты, эти сгоревшие соли щелочных металлов не высвобождают достаточно энергии при воспламенении горючего источника теплоты для создания приемлемого аэрозоля при начальных затяжках.
Примеры подходящих окислителей включают, но без ограничения, нитраты, такие как, например, нитрат калия, нитрат кальция, нитрат стронция, нитрат натрия, нитрат бария, нитрат лития, нитрат алюминия и нитрат железа; нитриты; другие органические и неорганические нитросоединения; хлораты, такие как, например, хлорат натрия и хлорат калия; перхлораты, такие как, например, перхлорат натрия; хлориты; броматы, такие как, например, бромат натрия и бромат калия; перброматы; бромиты; бораты, такие как, например, борат натрия и борат калия; ферраты, такие как, например, феррат бария; ферриты; манганаты, такие как, например, манганат калия; перманганаты, такие как, например, перманганат калия; органические пероксиды, такие как, например, пероксид бензоила и пероксид ацетона; неорганические пероксиды, такие как, например, пероксид водорода, пероксид стронция, пероксид магния, пероксид кальция, пероксид бария, пероксид цинка и пероксид лития; супероксиды, такие как, например, супероксид калия и супероксид натрия; иодаты; периодаты; иодиты; сульфаты; сульфиты; другие сульфоксиды; фосфаты; фосфинаты; фосфиты и фосфаниты.
Хотя они преимущественным образом улучшают свойства воспламенения и горения горючего источника теплоты, включение добавок, способствующих воспламенению и горению, может привести к увеличению количества нежелательных продуктов разложения и реакции при использовании курительного изделия. Например, разложение нитратов, включенных в горючий источник теплоты для способствования его воспламенению, может привести к образованию оксидов азота.
Добавление негорючей по существу воздухонепроницаемой второй перегородки между одним или несколькими каналами для потока воздуха и горючим источником теплоты курительных изделий согласно настоящему изобретения может преимущественным образом по существу предотвращать или снижать вероятность попадания таких продуктов разложения и реакций в воздух, втягиваемый в курительные изделия согласно настоящему изобретению через один или несколько каналов для потока воздуха, по мере прохождения втягиваемого воздуха по одному или нескольким каналам для потока воздуха.
Горючие углеродсодержащие источники теплоты для применения в курительных изделиях согласно настоящему изобретению могут быть получены, как описано в уровне техники, известном специалистам в данной области.
Горючие углеродсодержащие источники теплоты для применения в курительных изделиях согласно настоящему изобретению предпочтительно образованы смешиванием одного или нескольких углеродсодержащих материалов c одним или несколькими связующими и другими добавками, если таковые включены, и предварительным формованием смеси для придания ей требуемой формы. Смесь одного или нескольких углеродсодержащих материалов, одного или нескольких связующих и факультативных других добавок может предварительно формоваться для придания ей требуемой формы с использованием любых подходящих известных способов формования керамики, таких как, например, шликерное литье, экструзия, литье под давлением и штамповка или прессование. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления смесь предварительно формуется для придания ей требуемой формы посредством прессования или экструзии или их комбинации.
Предпочтительно, смесь одного или нескольких углеродсодержащих материалов, одного или нескольких связующих и других добавок предварительно формуется в удлиненный стержень. Однако ясно, что смесь одного или нескольких углеродсодержащих материалов, одного или нескольких связующих и других добавок может предварительно формоваться для придания ей любых требуемых форм.
После образования, в частности, после экструзии удлиненный стержень или другая требуемая форма предпочтительно высушивается для уменьшения содержания влаги, а затем пиролизуется в неокислительной атмосфере при температуре, достаточной для науглероживания одного или нескольких связующих, если таковые присутствуют, и по существу удаления любых летучих веществ в удлиненном стержне или другой форме. Удлиненный стержень или другая требуемая форма пиролизуется предпочтительно в атмосфере азота при температуре от приблизительно 700°C до приблизительно 900°C.
В определенных вариантах осуществления по меньшей мере одна нитратная соль металла введена в горючий источник теплоты путем включения по меньшей мере одного предшественника нитрата металла в смесь одного или нескольких углеродсодержащих материалов, одного или нескольких связующих и других добавок. По меньшей мере один предшественник нитрата металла затем впоследствии преобразуется на месте по меньшей мере в одну нитратную соль металла при обработке пиролизованного предварительного формованного цилиндрического стержня или другой формы водным раствором азотной кислоты. В одном варианте осуществления горючий источник теплоты содержит по меньшей мере одну нитратную соль металла с температурой термического разложения менее приблизительно 600°С, более предпочтительно менее приблизительно 400°С. Предпочтительно температура разложения по меньшей мере одной нитратной соли металла находится в диапазоне от приблизительно 150°С до приблизительно 600°С, более предпочтительно в диапазоне от приблизительно 200°С до приблизительно 400°С.
В предпочтительных вариантах осуществления воздействие на горючий источник теплоты обычного желтого пламени зажигалки или другого устройства для воспламенения должно привести к разложению по меньшей мере одной нитратной соли металла с выделением кислорода и энергии. Это разложение вызывает начальное повышение температуры горючего источника теплоты, а также способствует воспламенению горючего источника теплоты. После разложения по меньшей мере одной нитратной соли металла горючий источник теплоты предпочтительно продолжает гореть при более низкой температуре.
Введение по меньшей мере одной нитратной соли металла преимущественно приводит к инициированию воспламенения горючего источника теплоты не только в месте, находящемся на его поверхности, но и внутри. Предпочтительно по меньшей мере одна нитратная соль металла присутствует в горючем источнике теплоты в количестве от приблизительно 20 процентов по сухому весу до приблизительно 50 процентов по сухому весу горючего источника теплоты.
В других вариантах осуществления горючий источник теплоты содержит по меньшей мере один пероксид или супероксид, активно выделяющий кислород при температуре ниже приблизительно 600°С, более предпочтительно при температуре ниже приблизительно 400°С.
Предпочтительно по меньшей мере один пероксид или супероксид активно выделяет кислород при температуре в диапазоне от приблизительно 150°С до приблизительно 600°С, более предпочтительно в диапазоне от приблизительно 200°С до приблизительно 400°С, наиболее предпочтительно при температуре приблизительно 350°С.
При эксплуатации воздействие на сгораемый источник теплоты обычного желтого пламени зажигалки или другого устройства для воспламенения должно привести к разложению по меньшей мере одного пероксида или супероксида с выделением кислорода. Это вызывает начальное повышение температуры горючего источника теплоты, а также способствует воспламенению горючего источника теплоты. После разложения по меньшей мере одного пероксида или супероксида горючий источник теплоты предпочтительно продолжает гореть при более низкой температуре.
Введение по меньшей мере одного пероксида или супероксида преимущественно приводит к воспламенению горючего источника теплоты не только в месте, находящемся на его поверхности, но и внутри.
Горючий источник теплоты предпочтительно обладает пористостью от приблизительно 20 процентов до приблизительно 80 процентов, более предпочтительно от приблизительно 20 процентов до 60 процентов. Если горючий источник теплоты содержит по меньшей мере одну нитратную соль металла, это преимущественно позволяет кислороду рассеиваться в массе горючего источника теплоты со скоростью, достаточной для поддержания горения по мере разложения по меньшей мере одной нитратной соли металла и продолжения горения. Еще более предпочтительно горючий источник теплоты обладает пористостью от приблизительно 50 процентов до приблизительно 70 процентов, более предпочтительно от приблизительно 50 процентов до приблизительно 60 процентов, как измерено, например, ртутной порометрией или гелиевой пикнометрией. Требуемая пористость может быть легко достигнута в ходе изготовления горючего источника теплоты с помощью традиционных способов и технологии.
Преимущественно, горючие углеродсодержащие источники теплоты для использования в курительных изделиях согласно настоящему изобретению имеют кажущуюся плотность от приблизительно 0,6 г/см3 до приблизительно 1 г/см3.
Предпочтительно горючий источник теплоты обладает массой от приблизительно 300 мг до приблизительно 500 мг, более предпочтительно от приблизительно 400 мг до приблизительно 450 мг.
Предпочтительно горючие источники теплоты согласно настоящему изобретению имеют длину в диапазоне от приблизительно 7 мм до приблизительно 17 мм, более предпочтительно в диапазоне от приблизительно 7 мм до приблизительно 15 мм и наиболее предпочтительно в диапазоне от приблизительно 7 мм до приблизительно 13 мм.
Предпочтительно диаметр горючего источника теплоты находится в диапазоне от приблизительно 5 мм до приблизительно 9 мм, более предпочтительно в диапазоне от приблизительно 7 мм до приблизительно 8 мм.
Предпочтительно, горючий источник теплоты имеет по существу одинаковый диаметр. Тем не менее, горючий источник теплоты в качестве альтернативы может быть коническим, таким образом, чтобы диаметр задней части горючего источника теплоты превышал диаметр его передней части. Особенно предпочтительными являются горючие источники теплоты, являющиеся по существу цилиндрическими. Горючий источник теплоты может, например, представлять собой цилиндр или конический цилиндр по существу с круглым поперечным сечением или цилиндр или конический цилиндр по существу с эллиптическим поперечным сечением.
Курительные изделия согласно настоящему изобретению предпочтительно содержат субстрат, образующий аэрозоль, содержащий по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля и материал, способный реагировать на нагревание выделением летучих соединений. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, включая, но без ограничения, увлажнители, ароматизаторы, связующие и их смеси.
Предпочтительно, субстрат, образующий аэрозоль, содержит никотин. Более предпочтительно, субстрат, образующий аэрозоль, содержит табак.
Указанное по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля может представлять собой любые подходящие известные соединения или смеси соединений, которые при использовании способствуют образованию плотного и устойчивого аэрозоля и которые при рабочей температуре курительного изделия по существу обладают стойкостью к термической деградации. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны в области техники, к которой относится изобретение, и включают, например, многоатомные спирты, сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как глицеринмоно-, ди- или триацетат, и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновой кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Предпочтительными веществами для образования аэрозоля для применения в курительных изделиях согласно настоящему изобретению являются многоатомные спирты или их смеси, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и наиболее предпочтительно глицерин.
Материал, способный реагировать на нагревание выделением летучих соединений, может представлять собой наполнение из материала растительного происхождения. Материал, способный реагировать на нагревание выделением летучих соединений, может представлять собой наполнение из гомогенизированного материала растительного происхождения. Например, субстрат, образующий аэрозоль, может содержать один или несколько материалов, полученных из растений, включая, но без ограничения, табак, чай, например, зеленый чай, мяту перечную, лавр, эвкалипт, базилик, шалфей, вербену и полынь эстрагонную.
Предпочтительно, материал, способный выделять летучие соединения при нагреве, представляет собой наполнение из материала на основе табака, более предпочтительно, наполнение из гомогенизированного материала на основе табака.
Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь форму штранга или сегмента, содержащего материал, способный реагировать на нагревание выделением летучих соединений, окруженный бумажной или другой оберткой. Как указано выше, если субстрат, образующий аэрозоль, имеет форму такого штранга или сегмента, весь штранг или сегмент, включая любую обертку, считается субстратом, образующим аэрозоль.
Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, имеет длину в диапазоне от приблизительно 5 мм до приблизительно 20 мм, более предпочтительно в диапазоне от приблизительно 8 мм до приблизительно 12 мм.
В предпочтительных вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, содержит штранг материала на основе табака, завернутый в фицеллу. В особенно предпочтительных вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, содержит штранг гомогенизированного материала на основе табака, завернутый в фицеллу.
Предпочтительно курительные изделия согласно настоящему изобретению дополнительно содержат теплопроводный элемент вокруг задней части горючего источника теплоты и по меньшей мере передней части субстрата, образующего аэрозоль. Теплопроводный элемент предпочтительно является устойчивым к горению. В определенных вариантах осуществления теплопроводный элемент ограничивает поступление кислорода. Другими словами, теплопроводный элемент замедляет или ограничивает прохождение кислорода через теплопроводный элемент к горючему источнику теплоты.
В определенных вариантах осуществления теплопроводный элемент может находиться в непосредственном контакте как с задней частью горючего источника теплоты, так и с субстратом, образующим аэрозоль. В таких вариантах осуществления теплопроводный элемент обеспечивает тепловую связь между горючим источником теплоты и субстратом, образующим аэрозоль, курительных изделий согласно настоящему изобретению.
В других вариантах осуществления теплопроводный элемент может быть удален от одного или обоих из задней части горючего источника теплоты и субстрата, образующего аэрозоль, таким образом, чтобы не было непосредственного контакта между теплопроводным элементом и одним или обоими из задней части горючего источника теплоты и субстрата, образующего аэрозоль.
Подходящие теплопроводные элементы для применения в курительных изделиях согласно настоящему изобретению включают, но без ограничения, обертки из металлической фольги, такие как, например, обертки из алюминиевой фольги, стальные обертки, обертки из железной фольги и обертки из медной фольги и обертки из фольги из сплава металлов.
Предпочтительно, задняя часть горючего источника теплоты, окруженная теплопроводным элементом, имеет длину от приблизительно 2 мм до приблизительно 8 мм, более предпочтительно – длину от приблизительно 3 мм до приблизительно 5 мм.
Предпочтительно передняя часть горючего источника теплоты, не окруженная теплопроводным элементом, имеет длину в диапазоне от приблизительно 4 мм до приблизительно 15 мм, более предпочтительно в диапазоне от приблизительно 5 мм до приблизительно 8 мм.
В определенных вариантах осуществления вся длина субстрата, образующего аэрозоль, может быть окружена теплопроводным элементом.
В других вариантах осуществления теплопроводный элемент может окружать лишь переднюю часть субстрата, образующего аэрозоль. В таких вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, проходит ниже по потоку за пределы теплопроводного элемента.
В вариантах осуществления, в которых теплопроводный элемент окружает лишь переднюю часть субстрата, образующего аэрозоль, субстрат, образующий аэрозоль, предпочтительно проходит по меньшей мере на расстояние приблизительно 3 мм ниже по потоку за пределы теплопроводного элемента. Более предпочтительно, субстрат, образующий аэрозоль, проходит ниже по потоку за пределы теплопроводного элемента в диапазоне от приблизительно 3 мм до приблизительно 10 мм. Тем не менее, субстрат, образующий аэрозоль, может проходить менее чем на 3 мм ниже по потоку за пределы теплопроводного элемента.
Предпочтительно передняя часть субстрата, образующего аэрозоль, окруженная теплопроводным элементом, имеет длину в диапазоне от приблизительно 1 мм до приблизительно 10 мм, более предпочтительно длину в диапазоне от приблизительно 2 мм до приблизительно 8 мм, наиболее предпочтительно длину в диапазоне от приблизительно 2 мм до приблизительно 6 мм.
Курительные изделия согласно настоящему изобретению содержат мундштук, расположенный ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль.
Предпочтительно мундштук имеет низкую эффективность фильтрации, более предпочтительно очень низкую эффективность фильтрации. Мундштук может представлять собой односегментный или однокомпонентный мундштук. Альтернативно, мундштук может представлять собой многосегментный или многокомпонентный мундштук.
Мундштук может содержать фильтр, содержащий один или несколько сегментов, содержащих подходящие известные фильтрующие материалы. Подходящие фильтрующие материалы известны в области техники, к которой относится изобретение, и включают, но без ограничения, ацетат целлюлозы и бумагу. Альтернативно или дополнительно мундштук может содержать один или несколько сегментов, содержащих абсорбенты, адсорбенты, ароматизаторы и другие модификаторы аэрозолей и добавки или их комбинации.
Предпочтительно, курительные изделия согласно настоящему изобретению дополнительно содержат перемещающий элемент или разделительный элемент между субстратом, образующим аэрозоль, и мундштуком.
Перемещающий элемент может упираться в один или оба из субстрата, образующего аэрозоль, и мундштука. В качестве альтернативы, перемещающий элемент может находиться на расстоянии от одного или обоих из субстрата, образующего аэрозоль, и мундштука.
Добавление перемещающего элемента преимущественным образом позволяет охлаждать аэрозоль, образуемый за счет теплопередачи от горючего источника теплоты к субстрату, образующему аэрозоль. Добавление перемещающего элемента также преимущественным образом позволяет регулировать до требуемого значения общую длину курительных изделий согласно настоящему изобретению, например, до длины, аналогичной длине обычных сигарет, посредством соответствующего выбора длины перемещающего элемента.
Перемещающий элемент может иметь длину от приблизительно 7 мм до приблизительно 50 мм, например, длину от приблизительно 10 мм до приблизительно 45 мм или от приблизительно 15 мм до приблизительно 30 мм. Перемещающий элемент может иметь другие значения длины в зависимости от желаемой общей длины курительного изделия и наличия и длины других компонентов в курительном изделии.
Предпочтительно, перемещающий элемент содержит по меньшей мере одно трубчатое полое тело с открытым концом. В таких вариантах осуществления при эксплуатации воздух, втягиваемый в курительное изделие сквозь одно или несколько впускных отверстий для воздуха, проходит по меньшей мере сквозь одно трубчатое полое тело с открытым концом по мере своего прохождения вниз по потоку сквозь курительное изделие из субстрата, образующего аэрозоль, к мундштуку.
Перемещающий элемент может содержать по меньшей мере одно трубчатое полое тело с открытым концом, выполненное из одного или нескольких подходящих материалов, которые являются по существу термически стабильными при температуре аэрозоля, образующегося за счет теплопередачи от горючего источника теплоты к субстрату, образующему аэрозоль. Подходящие материалы известны в данной области техники и включают, но без ограничения, бумагу, картон, пластмассу, такую как ацетат целлюлозы, керамический материал и их комбинации.
В качестве альтернативы или дополнения, курительные изделия согласно настоящему изобретению могут содержать элемент, охлаждающий аэрозоль, или теплообменный элемент между субстратом, образующим аэрозоль, и мундштуком. Элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать множество каналов, проходящих в продольном направлении.
Элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать собранный лист материала, выбранный из группы, состоящей из металлической фольги, полимерного материала и по существу непористой бумаги или картона. В определенных вариантах осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать собранный лист материала, выбранный из группы, состоящей из полиэтилена (ПЭ), полипропилена (ПП), поливинилхлорида (ПВХ), полиэтилентерефталата (ПЭТ), полимолочной кислоты (ПМК), ацетата целлюлозы (АЦ) и алюминиевой фольги.
В определенных предпочтительных вариантах осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать собранный лист биоразлагаемого полимерного материала, такого как полимолочная кислота (ПМК) или сорт Mater-Bi® (доступная на рынке серия сложных сополиэфиров на основе крахмала).
Курительные изделия согласно настоящему изобретению могут содержать одно или несколько средств, модифицирующих аэрозоль, расположенных ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль. Например, одно или несколько из мундштука, перемещающего элемента и элемента, охлаждающего аэрозоль, курительных изделий согласно настоящему изобретению могут содержать одно или несколько средств, модифицирующих аэрозоль.
Подходящие средства, модифицирующие аэрозоль, включают, но без ограничения, ароматизаторы и химически воспринимаемые средства.
В настоящем документе термин «ароматизатор» используется для описания любого средства, которое при использовании придает вкус и/или аромат аэрозолю, создаваемому субстратом, образующим аэрозоль, курительного изделия.
В настоящем документе термин «химически воспринимаемое средство» используется для описания любого средства, которое при использовании воспринимается в ротовой или обонятельной полостях пользователя посредством иного, чем восприятие посредством клеток вкусовых рецепторов или обонятельных рецепторов или в дополнение к ним. Восприятие химически воспринимаемых средств обычно происходит посредством «тройничной реакции» либо посредством тройничного нерва, языкоглоточного нерва, блуждающего нерва, либо некоторой их комбинации. Обычно химически воспринимаемые средства воспринимаются как горячее, острое ощущение, ощущение охлаждения или успокаивающее ощущение.
Курительные изделия согласно настоящему изобретению могут содержать одно или несколько средств, модифицирующих аэрозоль, представляющих собой как ароматизатор, так и химически воспринимаемое средство, расположенные ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль. Например, одно или несколько из мундштука, перемещающего элемента и элемента, охлаждающего аэрозоль, курительных изделий согласно настоящему изобретению могут содержать ментол или другой ароматизатор, обеспечивающий охлаждающее химически воспринимаемое воздействие.
Изготовление курительных изделий согласно настоящему изобретению может быть осуществлено с использованием известных методов и оборудования.
Настоящее изобретение будет далее описано лишь на примере со ссылками на прилагаемые графические материалы, на которых:
на фиг. 1a) показан покомпонентный вид курительного изделия согласно первому варианту осуществления изобретения;
на фиг. 1b) показан покомпонентный вид курительного изделия согласно второму варианту осуществления изобретения;
на фиг. 1c) показан покомпонентный вид курительного изделия согласно четвертому варианту осуществления изобретения;
на фиг. 1d) показан покомпонентный вид курительного изделия согласно пятому варианту осуществления изобретения;
на фиг. 1e) показан покомпонентный вид курительного изделия согласно седьмому варианту осуществления изобретения;
на фиг. 1f) показан покомпонентный вид курительного изделия согласно восьмому варианту осуществления изобретения;
на фиг. 2 показан схематический вид в продольном сечении курительного изделия согласно первому варианту осуществления изобретения, изображенному на фиг. 1a); и
на фиг. 3 показан схематический вид в продольном сечении курительного изделия согласно второму варианту осуществления изобретения, изображенному на фиг. 1b).
Курительное изделие 2 согласно первому варианту осуществления изобретения, изображенному на фиг. 1a) и фиг. 2, содержит горючий источник 4 теплоты, имеющий переднюю поверхность 6 и противоположную заднюю поверхность 8, субстрат 10, образующий аэрозоль, перемещающий элемент 12 и мундштук 14, которые упираются друг в друга с соосным выравниванием. Как изображено на фиг. 2, субстрат 10, образующий аэрозоль, перемещающий элемент 12 и мундштук 14 и задняя часть горючего источника 4 теплоты завернуты в наружную обертку 16 из листового материала, такого как, например, сигаретная бумага с низкой воздухопроницаемостью.
Горючий источник 4 теплоты содержит центральный канал 18 для потока воздуха (показан пунктирными линиями на фиг. 1a)), который проходит от передней поверхности 6 к задней поверхности 8 горючего источника 4 теплоты.
Субстрат 10, образующий аэрозоль, расположен непосредственно ниже по потоку относительно задней поверхности 8 горючего источника 4 теплоты. Субстрат 10, образующий аэрозоль, содержит цилиндрический штранг гомогенизированного материала 20 на основе табака, содержащего вещество для образования аэрозоля, такое как, например, глицерин, завернутый в фицеллу 22.
Перемещающий элемент 12 расположен непосредственно ниже по потоку относительно субстрата 10, образующего аэрозоль, и содержит цилиндрическую полую трубку 24 с открытым концом из подходящего материала, такого как, например, бумага, картон или ацетатцеллюлозное волокно.
Мундштук 14 расположен непосредственно ниже по потоку относительно перемещающего элемента 12 на ближнем конце курительного изделия 2. Мундштук 14 содержит цилиндрический штранг подходящего фильтрующего материала 26, такого как, например, ацетатцеллюлозное волокно с очень низкой эффективностью фильтрации, завернутый в фицеллу 28 фильтра.
Курительное изделие может дополнительно содержать полосу ободковой бумаги (не изображена), окружающую расположенную ниже по потоку конечную часть наружной обертки 16.
Как изображено на фиг. 2, курительное изделие 2 дополнительно содержит теплопроводный элемент 30 из подходящего материала, такого как, например, алюминиевая фольга, расположенный вокруг и в контакте с задней частью 4b горючего углеродсодержащего источника 4 теплоты и примыкающей передней частью 10a субстрата 10, образующего аэрозоль. В курительном изделии 2 согласно первому варианту осуществления изобретения, изображенному на фиг. 2, субстрат, образующий аэрозоль, проходит вниз по потоку за пределы теплопроводного элемента 30. Другими словами, теплопроводный элемент 30 не располагается вокруг и в контакте с задней частью субстрата 10, образующего аэрозоль. Тем не менее, следует понимать, что в других вариантах осуществления изобретения (не изображены), теплопроводный элемент 30 может располагаться вокруг и в контакте со всей длиной субстрата 10, образующего аэрозоль.
Курительное изделие 2 согласно первому варианту осуществления изобретения содержит одно или несколько впускных отверстий для воздуха, расположенных ниже по потоку относительно задней поверхности 8 горючего источника 4 теплоты и выше по потоку относительно мундштука 14. Одно или несколько впускных отверстий для воздуха расположены между задней поверхностью 8 горючего источника 4 теплоты и расположенным ниже по потоку концом субстрата 10, образующего аэрозоль, и содержат одно или несколько первых впускных отверстий 32, расположенных вокруг периферии субстрата 10, образующего аэрозоль.
Как изображено на фиг. 2, расположение первых впускных отверстий 32 для воздуха вдоль длины окружности предоставлено в фицелле 22 субстрата 10, образующего аэрозоль, и расположенной поверх нее наружной обертке 16 для того, чтобы позволить холодному воздуху (изображен пунктирными стрелками на фиг. 1a) и фиг. 2) проходить в субстрат 10, образующий аэрозоль. Следует понимать, что в других вариантах осуществления изобретения (не изображены), в которых теплопроводный элемент 30 располагается вокруг и в контакте со всей длиной субстрата 10, образующего аэрозоль, расположение первых впускных отверстий 32 для воздуха вдоль длины окружности может быть предоставлено в фицелле 22 субстрата 10, образующего аэрозоль, расположенном поверх нее теплопроводном элементе 30 и расположенной поверх них наружной обертке 16 для того, чтобы пропускать холодный воздух в субстрат 10, образующий аэрозоль.
При использовании пользователь воспламеняет горючий источник 4 теплоты курительного изделия 2 согласно первому варианту осуществления изобретения и затем делает затяжку через мундштук 14. Когда пользователь делает затяжку через мундштук 14, воздух (показан пунктирными стрелками на фиг. 1a) и 2) втягивается в курительное изделие 2 через центральный канал 18 для потока воздуха горючего источника 4 теплоты и нагревается по мере его прохождения через центральный канал 18 для потока воздуха горючего источника 4 теплоты. Когда пользователь делает затяжку через мундштук 14, холодный воздух (показан пунктирными стрелками на фиг. 1а) и фиг. 2) также втягивается в субстрат 10, образующий аэрозоль, курительного изделия 2 через первые впускные отверстия 32 для воздуха.
Нагретый воздух, втягиваемый через центральный канал 18 для потока воздуха горючего источника 4 теплоты, нагревает субстрат 10, образующий аэрозоль, посредством принудительной конвекции по мере его прохождения ниже по потоку через субстрат 10, образующий аэрозоль, по направлению к мундштуку 14 курительного изделия 2. Передняя часть 10а субстрата 10, образующего аэрозоль, нагревается за счет теплопроводности через примыкающую заднюю поверхность 8 горючего источника 4 теплоты и теплопроводный элемент 28.
Нагревание субстрата 10, образующего аэрозоль, за счет теплопроводности и принудительной конвекции приводит к выделению глицерина и других летучих и полулетучих соединений из штранга гомогенизированного материала 20 на основе табака. Соединения, выделенные из субстрата 10, образующего аэрозоль, образуют аэрозоль, увлекаемый воздухом, втягиваемым через центральный канал 18 для потока воздуха горючего источника 4 теплоты, и воздухом, втягиваемым в субстрат 10, образующий аэрозоль, курительного изделия 2 через первые впускные отверстия 32 для воздуха, по мере его течения через субстрат 10, образующий аэрозоль. Втягиваемый воздух и увлекаемый аэрозоль (изображены штрихпунктирными стрелками на фиг. 1a) и фиг. 2) проходят вниз по потоку сквозь перемещающий элемент 12, где они остывают и конденсируются. Охлажденный втягиваемый воздух и увлекаемый аэрозоль проходят вниз по потоку через мундштук 14 и доставляются пользователю через ближний конец курительного изделия 2 согласно первому варианту осуществления изобретения.
Курительное изделие 34 согласно второму варианту осуществления изобретения, изображенное на фиг. 1b) и фиг. 3, имеет конструкцию, в основном подобную конструкции курительного изделия согласно первому варианту осуществления изобретения, изображенного на фиг. 1a) и фиг. 2. Однако в курительном изделии 34 согласно второму варианту осуществления изобретения горючий источник 4 теплоты и субстрат 10, образующий аэрозоль, расположены на расстоянии друг от друга, и одно или несколько впускных отверстия для воздуха, расположенных между задней поверхностью 8 горючего источника 4 теплоты и расположенным ниже по потоку концом субстрата 10, образующего аэрозоль, содержат одно или несколько вторых впускных отверстий 36, расположенных между задней поверхностью 8 горючего источника 4 теплоты и субстратом 10, образующим аэрозоль.
Как изображено на фиг. 3, расположение вторых впускных отверстий 36 для воздуха вдоль длины окружности предоставлено в теплопроводном элементе 30 и расположенной поверх него наружной обертке 16 между задней поверхностью 8 горючего источника 4 теплоты и расположенным выше по потоку концом субстрата 10, образующего аэрозоль, для того, чтобы позволить холодному воздуху (изображен пунктирными стрелками на фиг. 1b) и фиг. 3) проходить в пространство между горючим источником 4 теплоты и субстратом 10, образующим аэрозоль.
При эксплуатации, когда пользователь делает затяжку через мундштук 14 курительного изделия 34 согласно второму варианту осуществления изобретения, воздух (изображен пунктирными стрелками на фиг. 1b) и фиг. 3) втягивается в курительное изделие 34 через центральный канал 18 для потока воздуха горючего источника 4 теплоты, и холодный воздух также втягивается в пространство между горючим источником 4 теплоты и субстратом 10, образующим аэрозоль, через вторые впускные отверстия 36 для воздуха.
Нагретый воздух, втягиваемый через центральный канал 18 для потока воздуха горючего источника 4 теплоты, нагревает субстрат 10, образующий аэрозоль, посредством конвекции по мере его прохождения ниже по потоку через субстрат 10, образующий аэрозоль, по направлению к мундштуку 14 курительного изделия 34. Передняя часть 10a субстрата 10, образующего аэрозоль, также нагревается за счет теплопроводности через теплопроводный элемент 28.
Нагревание субстрата 10, образующего аэрозоль, за счет теплопроводности и конвекции приводит к выделению глицерина и других летучих и полулетучих соединений из штранга гомогенизированного материала 20 на основе табака. Соединения, выделенные из субстрата 10, образующего аэрозоль, образуют аэрозоль, увлекаемый воздухом, втягиваемым через центральный канал 18 для потока воздуха горючего источника 4 теплоты, и воздухом, втягиваемым в пространство между горючим источником 4 теплоты и субстратом 10, образующим аэрозоль, через вторые впускные отверстия 36 для воздуха, по мере его течения через субстрат 10, образующий аэрозоль. Втягиваемый воздух и увлекаемый аэрозоль (изображены штрихпунктирными стрелками на фиг. 1b) и фиг. 3) проходят вниз по потоку через перемещающий элемент 12, где они остывают и конденсируются. Охлажденный втягиваемый воздух и увлекаемый аэрозоль проходят вниз по потоку через мундштук 14 и доставляются пользователю через ближний конец курительного изделия 34 согласно второму варианту осуществления изобретения.
Курительное изделие согласно третьему варианту осуществления изобретения (не показан) имеет конструкцию, в основном подобную конструкции курительного изделия согласно второму варианту осуществления изобретения, показанному на фиг. 1b) и фиг. 3. Однако в курительном изделии согласно третьему варианту осуществления изобретения одно или несколько впускных отверстий для воздуха, расположенных между задней поверхностью горючего источника теплоты и расположенным ниже по потоку концом субстрата, образующего аэрозоль, содержат одно или несколько вторых впускных отверстий, расположенных между задней поверхностью горючего источника 4 теплоты и субстратом 10, образующим аэрозоль, как в курительном изделии согласно второму варианту осуществления изобретения, показанному на фиг. 1b) и 3, а также одно или несколько первых впускных отверстий, расположенных вокруг периферии субстрата, образующего аэрозоль, как в курительном изделии согласно первому варианту осуществления изобретения, показанному на фиг. 1a) и 2.
Во время использования, когда пользователь делает затяжку через мундштук курительного изделия согласно третьему варианту осуществления изобретения, воздух втягивается в курительное изделие через центральный канал для потока воздуха горючего источника теплоты, и холодный воздух также втягивается в пространство между горючим источником теплоты и субстратом, образующим аэрозоль, через вторые впускные отверстия для воздуха и в субстрат, образующий аэрозоль, через первые впускные отверстия для воздуха.
Горючие углеродсодержащие источники теплоты для применения в курительных изделиях согласно первому, второму и третьему вариантам осуществления изобретения могут быть получены в соответствии с примером 1, рассмотренным ниже, путем исключения второго барьерного покрытия из глины.
Воздух, втягиваемый через субстраты, образующие аэрозоль, курительных изделий согласно первому, второму и третьему вариантам осуществления изобретения, который поступает в курительные изделия через центральный канал для потока воздуха горючего источника теплоты, входит в непосредственный контакт с горючей частью горючего источника теплоты по мере его прохождения через центральный канал для потока воздуха. Воздух, втягиваемый через субстраты, образующие аэрозоль, курительных изделий согласно первому, второму и третьему вариантам осуществления изобретения, который поступает в курительные изделия через центральный канал для потока воздуха также входит в непосредственный контакт с задней поверхностью горючего источника теплоты.
Курительное изделие 38 согласно четвертому варианту осуществления изобретения, изображенному на фиг. 1c), имеет конструкцию, в основном подобную конструкции курительного изделия согласно первому варианту осуществления изобретения, изображенному на фиг. 1a) и фиг. 2. Однако в курительном изделии 38 согласно четвертому варианту осуществления изобретения обеспечена негорючая по существу воздухонепроницаемая первая перегородка 40 между задней поверхностью 8 горючего источника 4 теплоты и субстратом 10, образующим аэрозоль. Как показано на фиг. 1c), первая перегородка 40 содержит негорючее по существу воздухонепроницаемое первое барьерное покрытие, предусмотренное на всей задней поверхности 8 горючего источника 4 теплоты, и центральный канал 18 для потока воздуха горючего источника 4 теплоты проходит через первое барьерное покрытие.
В результате добавления первого барьерного покрытия субстрат 10, образующий аэрозоль, курительного изделия 38 согласно четвертому варианту осуществления изобретения не находится в непосредственном контакте с задней поверхностью 8 горючего углеродсодержащего источника 4 теплоты.
В результате добавления первого барьерного покрытия при использовании воздух, втягиваемый через курительное изделие 38 согласно четвертому варианту осуществления изобретения через центральный канал 18 для потока воздуха горючего источника 4 теплоты, также не входит в непосредственный контакт с задней поверхностью 8 горючего углеродсодержащего источника 4 теплоты. Кроме того, в результате добавления первого барьерного покрытия при использовании холодный воздух, втягиваемый в субстрат 10, образующий аэрозоль, курительного изделия 38 согласно четвертому варианту осуществления изобретения через первые впускные отверстия 32 для воздуха, не находится в непосредственном контакте с задней поверхностью 8 горючего углеродсодержащего источника 4 теплоты.
Однако воздух, втягиваемый через субстрат 10, образующий аэрозоль, курительных изделий 38 согласно четвертому варианту осуществления изобретения, который поступает в курительное изделие 38 через центральный канал 18 для потока воздуха горючего источника 4 теплоты, входит в непосредственный контакт с горючей частью горючего источника теплоты по мере его прохождения через центральный канал 18 для потока воздуха.
Курительное изделие 42 согласно пятому варианту осуществления изобретения, изображенному на фиг. 1d), имеет конструкцию, в основном подобную конструкции курительного изделия согласно второму варианту осуществления изобретения, изображенному на фиг. 1b) и фиг. 3. Однако в курительном изделии 42 согласно пятому варианту осуществления изобретения обеспечена негорючая по существу воздухонепроницаемая первая перегородка 40 между задней поверхностью 8 горючего источника 4 теплоты и субстратом 10, образующим аэрозоль. Как показано на фиг. 1d), первая перегородка 40 содержит негорючее по существу воздухонепроницаемое первое барьерное покрытие, предусмотренное на всей задней поверхности 8 горючего источника 4 теплоты, и центральный канал 18 для потока воздуха горючего источника 4 теплоты проходит через первое барьерное покрытие.
В результате добавления первого барьерного покрытия при использовании воздух, втягиваемый в курительное изделие 42 согласно пятому варианту осуществления изобретения через центральный канал 18 для потока воздуха горючего источника 4 теплоты, не входит в непосредственный контакт с задней поверхностью 8 горючего углеродсодержащего источника 4 теплоты. Кроме того, в результате добавления первого барьерного покрытия при использовании холодный воздух, втягиваемый в пространство между горючим источником 4 теплоты и субстратом 10, образующим аэрозоль, курительного изделия 42 согласно пятому варианту осуществления изобретения через вторые впускные отверстия 36 для воздуха, не находится в непосредственном контакте с задней поверхностью 8 горючего углеродсодержащего источника 4 теплоты.
Однако воздух, втягиваемый через субстрат 10, образующий аэрозоль, курительного изделия 42 согласно пятому варианту осуществления изобретения, который поступает в курительное изделие 42 через центральный канал 18 для потока воздуха горючего источника 4 теплоты, входит в непосредственный контакт с горючей частью горючего источника теплоты по мере его прохождения через центральный канал 18 для потока воздуха.
Курительное изделие согласно шестому варианту осуществления изобретения (не показан) имеет конструкцию, в основном подобную конструкции курительного изделия согласно третьему варианту осуществления изобретения (не показан). Однако в курительном изделии согласно шестому варианту осуществления изобретения обеспечена негорючая по существу воздухонепроницаемая первая перегородка между задней поверхностью горючего источника теплоты и субстратом, образующим аэрозоль. Первая перегородка содержит негорючее по существу воздухонепроницаемое первое барьерное покрытие, предусмотренное на всей задней поверхности горючего источника теплоты, и центральный канал для потока воздуха горючего источника теплоты проходит через первое барьерное покрытие.
В результате добавления первого барьерного покрытия при использовании воздух, втягиваемый в курительное изделие согласно шестому варианту осуществления изобретения через центральный канал для потока воздуха горючего источника теплоты, не входит в непосредственный контакт с задней поверхностью горючего углеродсодержащего источника теплоты. Кроме того, в результате добавления первого барьерного покрытия при использовании холодный воздух, втягиваемый в пространство между горючим источником теплоты и субстратом, образующим аэрозоль, курительного изделия согласно шестому варианту осуществления изобретения через вторые впускные отверстия для воздуха и в субстрат, образующий аэрозоль, курительного изделия согласно шестому варианту осуществления изобретения через первые впускные отверстия для воздуха, не находится в непосредственном контакте с задней поверхностью горючего углеродсодержащего источника теплоты.
Однако воздух, втягиваемый через субстрат, образующий аэрозоль, курительных изделий согласно шестому варианту осуществления изобретения, который поступает в курительное изделие через центральный канал для потока воздуха горючего источника теплоты, входит в непосредственный контакт с горючей частью горючего источника теплоты по мере его прохождения через центральный канал для потока воздуха.
Горючие углеродсодержащие источники теплоты для применения в курительных изделиях согласно четвертому, пятому и шестому вариантам осуществления изобретения могут быть получены в соответствии с примерами 2, 3 и 4, рассмотренными ниже.
Курительное изделие 44 согласно седьмому варианту осуществления изобретения, изображенному на фиг. 1e), имеет конструкцию, в основном подобную конструкции курительного изделия согласно первому варианту осуществления изобретения, изображенному на фиг. 1a) и фиг. 2. Однако в курительном изделии 44 согласно седьмому варианту осуществления изобретения обеспечена негорючая по существу воздухонепроницаемая вторая перегородка 46 (показана штрихпунктирными линиями на фиг. 1e)) между горючим источником 4 теплоты и центральным каналом 18 для потока воздуха. Вторая перегородка 46 содержит негорючее по существу воздухонепроницаемое второе барьерное покрытие, расположенное на всей внутренней поверхности центрального канала 18 для потока воздуха.
В результате добавления второго барьерного покрытия при использовании воздух, втягиваемый в курительное изделие 38 согласно седьмому варианту осуществления изобретения через центральный канал 18 для потока воздуха горючего источника 4 теплоты, не входит в непосредственный контакт с горючей частью горючего углеродсодержащего источника 4 теплоты по мере его прохождения через центральный канал 18 для потока воздуха.
Однако воздух, втягиваемый через субстрат 10, образующий аэрозоль, курительного изделия 44 согласно седьмому варианту осуществления изобретения, который поступает в курительное изделие 44 через центральный канал 18 для потока воздуха горючего источника 4 теплоты, входит в непосредственный контакт с задней поверхностью 8 горючего источника 4 теплоты.
Курительное изделие 48 согласно восьмому варианту осуществления изобретения, изображенному на фиг. 1f), имеет конструкцию, в основном подобную конструкции курительного изделия согласно второму варианту осуществления изобретения, изображенному на фиг. 1b) и фиг. 3. Однако в курительном изделии 48 согласно восьмому варианту осуществления изобретения обеспечена негорючая по существу воздухонепроницаемая вторая перегородка 46 (показана штрихпунктирными линиями на фиг. 1f)) между горючим источником 4 теплоты и центральным каналом 18 для потока воздуха. Вторая перегородка 46 содержит негорючее по существу воздухонепроницаемое второе барьерное покрытие, расположенное на всей внутренней поверхности центрального канала 18 для потока воздуха.
В результате добавления второго барьерного покрытия при использовании воздух, втягиваемый в курительное изделие 48 согласно восьмому варианту осуществления изобретения через центральный канал 18 для потока воздуха горючего источника 4 теплоты, не входит в непосредственный контакт с горючим углеродсодержащим источником 4 теплоты по мере его прохождения через центральный канал 18 для потока воздуха.
Однако воздух, втягиваемый через субстрат 10, образующий аэрозоль, курительного изделия 48 согласно восьмому варианту осуществления изобретения, который поступает в курительное изделие 48 через центральный канал 18 для потока воздуха горючего источника 4 теплоты, входит в непосредственный контакт с задней поверхностью 8 горючего источника 4 теплоты. Кроме того, холодный воздух, втягиваемый в пространство между горючим источником 4 теплоты и субстратом 10, образующим аэрозоль, курительного изделия 48 согласно восьмому варианту осуществления изобретения через вторые впускные отверстия 36 для воздуха, также входит в непосредственный контакт с задней поверхностью 8 горючего источника 4 теплоты.
Курительное изделие согласно девятому варианту осуществления изобретения (не показан) имеет конструкцию, в основном подобную конструкции курительного изделия согласно третьему варианту осуществления изобретения (не показан). Однако в курительном изделии согласно девятому варианту осуществления изобретения обеспечена негорючая по существу воздухонепроницаемая вторая перегородка между горючим источником теплоты и центральным каналом для потока воздуха. Вторая перегородка содержит негорючее по существу воздухонепроницаемое второе барьерное покрытие, расположенное на всей внутренней поверхности центрального канала для потока воздуха.
В результате добавления второго барьерного покрытия при использовании воздух, втягиваемый в курительное изделие согласно девятому варианту осуществления изобретения через центральный канал для потока воздуха горючего источника теплоты, не входит в непосредственный контакт с горючим углеродсодержащим источником теплоты по мере его прохождения через центральный канал для потока воздуха.
Однако воздух, втягиваемый через субстрат, образующий аэрозоль, курительного изделия согласно девятому варианту осуществления изобретения, который поступает в курительное изделие через центральный канал для потока воздуха горючего источника теплоты, входит в непосредственный контакт с задней поверхностью горючего источника теплоты. Кроме того, холодный воздух, втягиваемый в пространство между горючим источником теплоты и субстратом, образующим аэрозоль, курительного изделия согласно девятому варианту осуществления изобретения через вторые впускные отверстия для воздуха, также входит в непосредственный контакт с задней поверхностью горючего источника теплоты.
Горючие углеродсодержащие источники теплоты для применения в курительных изделиях согласно седьмому, восьмому и девятому вариантам осуществления изобретения могут быть получены в соответствии с примером 1, рассмотренным ниже.
ПРИМЕР 1 - Получение горючего углеродсодержащего источника теплоты, содержащего второе барьерное покрытие из глины
Горючие цилиндрические углеродсодержащие источники теплоты для применения в курительных изделиях согласно настоящему изобретению могут быть получены, как описано в документе WO-A2-2009/074870 A2 или любом другом уровне техники, известном специалистам в данной области. Водную суспензию, как описано в документе WO-A2-2009/074870 A2, экструдируют через формующую головку, имеющую центральное формующее отверстие с круговым поперечным сечением, для получения горючего источника теплоты. Формующее отверстие имеет диаметр 8,7 мм для образования цилиндрических стержней, имеющих длину от приблизительно 20 см до приблизительно 22 см и диаметр от приблизительно 9,1 см до приблизительно 9,2 мм. Один продольный канал для потока воздуха образуется в цилиндрических стержнях с помощью фиксирующего элемента, установленного по центру формующего отверстия. Фиксирующий элемент предпочтительно имеет круговое поперечное сечение с наружным диаметром приблизительно 2 мм или приблизительно 3,5 мм. Альтернативно, в цилиндрических стержнях образуются три канала для потока воздуха с помощью трех фиксирующих элементов с круговым поперечным сечением с наружным диаметром приблизительно 2 мм, установленных под правильными углами в формующем отверстии. В ходе экструзии цилиндрических стержней покрывающая суспензия на основе глины (изготовленная с применением глины, такой как природная необработанная влажная глина) подается через проход для подачи, проходящий через центр фиксирующего элемента или фиксирующих элементов, для образования тонкого второго барьерного покрытия от приблизительно 150 микрон до приблизительно 300 микрон на внутренней поверхности канала или каналов для потока воздуха. Цилиндрические стержни высушивают при температуре от приблизительно 20°C до приблизительно 25°C при относительной влажности от приблизительно 40% до приблизительно 50% в течение от приблизительно 12 часов до приблизительно 72 часов и затем пиролизуют в атмосфере азота при приблизительно 750°C в течение приблизительно 240 минут. После пиролиза цилиндрические стержни разрезают и формуют до определенного диаметра при помощи шлифовального станка для образования отдельных горючих углеродсодержащих источников теплоты. Стержни после разрезания и формования имеют длину приблизительно 11 мм, диаметр приблизительно 7,8 мм и сухую массу приблизительно 400 мг. Отдельные горючие углеродсодержащие источники теплоты впоследствии высушивают при приблизительно 130°C в течение приблизительно 1 часа.
ПРИМЕР 2 - Получение горючего углеродсодержащего источника теплоты, содержащего первое барьерное покрытие из бентонита/каолинита
Негорючее по существу воздухонепроницаемое первое барьерное покрытие из бентонита/каолинита обеспечивают на задней поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты, полученного, как описано в примере 1, но без второго барьерного покрытия из глины. Первое барьерное покрытие обеспечивают с помощью нанесения покрытия методом погружения, нанесения кистью или распыления. Погружение включает в себя помещение задней поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты в концентрированный раствор на основе бентонита/каолинита. Раствор на основе бентонита/каолинита для погружения содержит 3,8% бентонита, 12,5% каолинита и 83,7% H2O [масс./масс.]. Заднюю поверхность горючего углеродсодержащего источника теплоты погружают в раствор на основе бентонита/каолинита на приблизительно 1 секунду и в результате проникновения раствора в поры углерода на поверхности задней поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты обеспечивается исчезновение мениска. Нанесение кистью включает в себя погружение кисти в концентрированный раствор на основе бентонита/каолинита и нанесение концентрированного раствора на основе бентонита/каолинита с помощью кисти на поверхность задней поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты до полного покрытия. Раствор на основе бентонита/каолинита для нанесения кистью содержит 3,8% бентонита, 12,5% каолинита и 83,7% H2O [масс./масс.].
После нанесения негорючего по существу воздухонепроницаемого первого барьерного покрытия при помощи погружения или нанесения кистью горючий углеродсодержащий источник теплоты высушивают в сушильной камере при приблизительно 130°C в течение приблизительно 30 минут и помещают в сушильный шкаф при относительной влажности приблизительно 5% на ночь.
Покрытие распылением включает в себя суспензионный раствор, предпочтительно содержащий 3,6% бентонита, 18,0% каолинита и 78,4% H2O [масс./масс.] и характеризующийся вязкостью приблизительно 50 мПа∙с при скорости сдвига приблизительно 100 с-1, как измерено с помощью реометра (Physica MCR 300, соосное расположение цилиндров). Покрытие распылением выполняют с помощью пульверизатора Sata MiniJet 3000 с применением распылительных насадок 0,5 мм, 0,8 мм или 1 мм на линейном электрическом приводе E-MY2B от SMC на скорости от приблизительно 10 мм/с до приблизительно 100 мм/с. Используются следующие параметры для распыления: расстояние между образцом и пистолетом пульверизатора 15 см; скорость образца 10 мм/с; распылительная насадка 0,5 мм; плоское распыляющее сопло и давление при распылении 2,5 бар. При единичном покрытии распылением, как правило, получают толщину покрытия приблизительно 11 микрон. Распыление повторяют три раза. Между каждым покрытием распылением горючий углеродсодержащий источник теплоты высушивают при комнатной температуре в течение приблизительно 10 минут. После нанесения негорючего по существу воздухонепроницаемого первого барьерного покрытия горючий углеродсодержащий источник теплоты пиролизуют при приблизительно 700°C в течение приблизительно 1 часа.
ПРИМЕР 3 - Получение горючего углеродсодержащего источника теплоты, содержащего первое барьерное покрытие из стекла
Негорючее по существу воздухонепроницаемое первое барьерное покрытие из стекла обеспечивают на задней поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты, полученного, как описано в примере 1, но без второго барьерного покрытия из глины. Первое барьерное покрытие обеспечивают с помощью нанесения покрытия методом распыления. Покрытие распылением с применением стекла выполняют при помощи суспензии из шлифованного стекла с применением тонкоизмельченного порошка. Например, применяется суспензия для покрытия распылением, содержащая либо 37,5% стеклянного порошка (3 мкм), 2,5% метилцеллюлозы и 60% воды с вязкостью 120 мПа∙с, либо 37,5% стеклянного порошка (3 мкм), 3,0% бентонитового порошка и 59,5% воды с вязкостью от 60 до 100 мПа∙с. Может использоваться стеклянный порошок с составом и физическими свойствами, соответствующими стеклу 1, 2, 3 и 4 в таблице 3.
Покрытие распылением выполняют с помощью пульверизатора Sata MiniJet 3000 с применением распылительных насадок 0,5 мм, 0,8 мм или 1 мм на линейном электрическом приводе E-MY2B от SMC на скорости от приблизительно 10 мм/с до приблизительно 100 мм/с. Распыление предпочтительно повторяют несколько раз. После завершения распыления горючий углеродсодержащий источник теплоты пиролизуют при приблизительно 700°C в течение приблизительно 1 часа.
Состав стекол в весовом соотношении, температура фазового превращения Tg, коэффициент теплового расширения A20-300 и значение KI, вычисленное из состава
ПРИМЕР 4 - Получение горючего углеродсодержащего источника теплоты, содержащего первое барьерное покрытие из алюминия
Негорючее по существу воздухонепроницаемое первое барьерное покрытие из алюминия обеспечивают на задней поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты, полученного, как описано в примере 1, но без второго барьерного покрытия из глины. Первое барьерное покрытие обеспечивают путем нарезки лазером алюминиевой перегородки из полос из рулонов алюминия с толщиной приблизительно 20 микрон. Алюминиевая перегородка имеет диаметр приблизительно 7,8 мм и одно отверстие с наружным диаметром приблизительно 1,8 мм в ее центре для соответствия поперечному сечению горючего углеродсодержащего источника теплоты по примеру 1. В альтернативном варианте осуществления алюминиевая перегородка имеет три отверстия, которые расположены с целью выравнивания с тремя каналами для потока воздуха, предусмотренными в горючем углеродсодержащем источнике теплоты. Алюминиевое барьерное покрытие образуют путем присоединения алюминиевой перегородки к задней поверхности горючего углеродсодержащего источника теплоты с применением любого подходящего клея.
При эксплуатации холодный воздух, втягиваемый в одно или несколько впускных отверстий для воздуха, расположенных между задней поверхностью горючего источника теплоты и расположенным ниже по потоку концом субстрата, образующего аэрозоль, снижает температуру субстрата 10, образующего аэрозоль, курительных изделий 2, 34, 38, 42, 44, 48 согласно вариантам осуществления изобретения с первого по девятый во время затяжки, осуществляемой пользователем.
Это преимущественно предотвращает или снижает вероятность появления пиков температуры субстрата 10, образующего аэрозоль, во время затяжки, выполняемой пользователем, и преимущественно сводит к минимуму или уменьшает воздействие режима курения пользователя на состав основной струи аэрозоля курительных изделий 2, 34, 38, 42, 44, 48 согласно вариантам осуществления изобретения с первого по девятый.
Определенные варианты осуществления, описанные выше, предназначены для наглядного изображения изобретения. Тем не менее, другие варианты осуществления могут быть выполнены в пределах идеи и объема изобретения, определенных в формуле изобретения, и следует понимать, что определенные варианты осуществления, описанные выше, не предназначены для ограничения.
Изобретение относится к курительному изделию. Курительное изделие содержит горючий источник теплоты с противоположными передней и задней поверхностями; один или несколько каналов для потока воздуха, проходящих от передней поверхности к задней поверхности горючего источника теплоты; субстрат, образующий аэрозоль, расположенный ниже по потоку относительно задней поверхности горючего источника теплоты; мундштук, расположенный ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль; и одно или несколько впускных отверстий для воздуха, расположенных ниже по потоку относительно задней поверхности горючего источника теплоты и выше по потоку относительно мундштука, при этом упомянутые одно или несколько впускных отверстий для воздуха расположены между задней поверхностью горючего источника теплоты и расположенным ниже по потоку концом субстрата, образующего аэрозоль, причем во время использования воздух, втягиваемый через субстрат, образующий аэрозоль, поступает в курительное изделие через упомянутые один или несколько каналов для потока воздуха и упомянутые одно или несколько впускных отверстий для воздуха, и по меньшей мере некоторое количество воздуха, втягиваемого через субстрат, образующий аэрозоль, входит в непосредственный контакт с горючей частью горючего источника теплоты, и при этом, при выполнении затяжки пользователем, холодный воздух, втянутый через упомянутые одно или несколько впускных отверстий для воздуха между задней поверхностью горючего источника теплоты и расположенным ниже по потоку концом субстрата, образующего аэрозоль, уменьшает температуру субстрата, образующего аэрозоль. Техническим результатом изобретения является предотвращение или снижение вероятности появления пиков температуры субстрата, образующего аэрозоль, при выполнении затяжки пользователем, избежание или уменьшение горения или пиролиза субстрата, образующего аэрозоль при интенсивных режимах совершения затяжек, и сведение к минимуму или уменьшение влияния режима курения пользователя на состав основной струи аэрозоля. 14 з.п. ф-лы, 4 пр., 3 табл., 3 ил.
1. Курительное изделие, содержащее:
горючий источник теплоты с противоположными передней и задней поверхностями;
один или несколько каналов для потока воздуха, проходящих от передней поверхности к задней поверхности горючего источника теплоты;
субстрат, образующий аэрозоль, расположенный ниже по потоку относительно задней поверхности горючего источника теплоты;
мундштук, расположенный ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль; и
одно или несколько впускных отверстий для воздуха, расположенных ниже по потоку относительно задней поверхности горючего источника теплоты и выше по потоку относительно мундштука, при этом упомянутые одно или несколько впускных отверстий для воздуха расположены между задней поверхностью горючего источника теплоты и расположенным ниже по потоку концом субстрата, образующего аэрозоль,
причем во время использования воздух, втягиваемый через субстрат, образующий аэрозоль, поступает в курительное изделие через упомянутые один или несколько каналов для потока воздуха и упомянутые одно или несколько впускных отверстий для воздуха, и по меньшей мере некоторое количество воздуха, втягиваемого через субстрат, образующий аэрозоль, входит в непосредственный контакт с горючей частью горючего источника теплоты, и при этом, при выполнении затяжки пользователем, холодный воздух, втянутый через упомянутые одно или несколько впускных отверстий для воздуха между задней поверхностью горючего источника теплоты и расположенным ниже по потоку концом субстрата, образующего аэрозоль, уменьшает температуру субстрата, образующего аэрозоль.
2. Курительное изделие по п. 1, дополнительно содержащее наружную обертку, окружающую субстрат, образующий аэрозоль, и по меньшей мере заднюю часть горючего источника теплоты.
3. Курительное изделие по п. 1, дополнительно содержащее одну из: (i) негорючей по существу воздухонепроницаемой первой перегородки между задней поверхностью горючего источника теплоты и субстратом, образующим аэрозоль, и (ii) негорючей по существу воздухонепроницаемой второй перегородки между горючим источником теплоты и одним или несколькими каналами для потока воздуха.
4. Курительное изделие по п. 1, содержащее (i) негорючую по существу воздухонепроницаемую первую перегородку между задней поверхностью горючего источника теплоты и субстратом, образующим аэрозоль, при этом первая перегородка содержит первое барьерное покрытие, предусмотренное на задней поверхности горючего источника теплоты.
5. Курительное изделие по п. 1, содержащее (ii) негорючую по существу воздухонепроницаемую вторую перегородку между горючим источником теплоты и одним или несколькими каналами для потока воздуха, при этом вторая перегородка содержит второе барьерное покрытие, предусмотренное на внутренней поверхности одного или нескольких каналов для потока воздуха.
6. Курительное изделие по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что одно или несколько впускных отверстий для воздуха содержат одно или несколько первых впускных отверстий для воздуха вокруг периферии субстрата, образующего аэрозоль.
7. Курительное изделие по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что субстрат, образующий аэрозоль, упирается в заднюю поверхность горючего источника теплоты.
8. Курительное изделие по любому из пп. 1–5, отличающееся тем, что субстрат, образующий аэрозоль, находится на расстоянии от задней поверхности горючего источника теплоты.
9. Курительное изделие по п. 8, отличающееся тем, что одно или несколько впускных отверстий для воздуха содержат одно или несколько вторых впускных отверстий для воздуха между задней поверхностью горючего источника теплоты и субстратом, образующим аэрозоль.
10. Курительное изделие по любому из пп. 1-5, дополнительно содержащее:
теплопроводный элемент вокруг задней части горючего источника теплоты и по меньшей мере передней части субстрата, образующего аэрозоль.
11. Курительное изделие по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что субстрат, образующий аэрозоль, содержит материал на основе табака и по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля.
12. Курительное изделие по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что горючий источник теплоты представляет собой горючий углеродсодержащий источник теплоты.
13. Курительное изделие по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что горючий источник теплоты содержит средство воспламенения.
14. Курительное изделие по любому из пп. 1-5, дополнительно содержащее перемещающий элемент между субстратом, образующим аэрозоль, и мундштуком.
15. Курительное изделие по любому из пп. 1-5, дополнительно содержащее одно или несколько средств, модифицирующих аэрозоль, расположенных ниже по потоку относительно субстрата, образующего аэрозоль.
| US 5944025 A, 31.08.1999 | |||
| US 6164287 A, 26.12.2000 | |||
| US 20090065011 A1, 12.03.2009 | |||
| US 20090044818 A1, 19.02.2009. |
