СИСТЕМА, ГЕНЕРИРУЮЩАЯ АЭРОЗОЛЬ, С УЛУЧШЕННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ ПОТОКОМ ВОЗДУХА Российский патент 2019 года по МПК A24F47/00 

Настоящее изобретение относится к системе, генерирующей аэрозоль, которая характеризуется улучшенным управлением потоком воздуха. Настоящее изобретение особо применимо в качестве системы, генерирующей аэрозоль, для нагревания никотиносодержащего субстрата, образующего аэрозоль.

Одним типом системы, генерирующей аэрозоль, является электрически управляемая курительная система. Удерживаемые рукой электрически управляемые курительные системы, состоящие из электрического нагревателя, устройства, генерирующего аэрозоль, которое содержит батарею и управляющие электронные схемы, и картриджа, образующего аэрозоль, являются известными. При применении пользователь, как правило, осуществляет затяжку на конце устройства или картриджа, чтобы втягиваемый воздух проходил через систему, при этом поток воздуха проходит сквозь или по субстрату, образующему аэрозоль, чтобы частицы аэрозоля попадали в поток воздуха.

Тем не менее, в известных системах, генерирующих аэрозоль, часто возможность управления потоком воздуха, проходящего через систему, не велика. Пример такой системы представлен в документе US 5505214 A, в котором описано курительное изделие, содержащее трубчатый носитель и материал с ароматом табака, предусмотренный на внутренней поверхности трубчатого носителя, при этом в трубчатом носителе выполнены проходное отверстие для воздуха и полость для аэрозоля. Тем не менее средств для управления потоком воздуха, проходящим через проходное отверстие для воздуха и полость для аэрозоля, не предусмотрено. В некоторых системах, по мере того как пользователь увеличивает уровень втягивания в систему, может иметь место резкое изменение в сопротивлении втягиванию, что может быть нежелательно и может сделать невозможной доставку однородного аэрозольного состава.

Соответственно, является необходимым получить систему, генерирующую аэрозоль, посредством которой решается проблема управления потоком воздуха, проходящим через систему.

В соответствии с настоящим изобретением предоставлена система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, и картридж, образующий аэрозоль. Картридж, образующий аэрозоль, содержит основной слой и по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, предусмотренный на основном слое. Основной слой и по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, по существу плоские и расположены по существу параллельно друг другу. При использовании, картридж, образующий аэрозоль, по меньшей мере частично помещен в устройство, генерирующее аэрозоль. Система дополнительно содержит по меньшей мере один электрический нагреватель, предусмотренный для нагревания по меньшей мере одного субстрата, образующего аэрозоль во время применения, по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха и по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха. При применении система, генерирующая аэрозоль, дополнительно содержит канал для потока воздуха, проходящий между по меньшей мере одним впускным отверстием для воздуха и по меньшей мере одним выпускным отверстием для воздуха. Канал для потока воздуха пребывает в связи по текучей среде с субстратом, образующим аэрозоль, и канал для потока воздуха имеет поверхность в виде внутренней стенки, на которой выполнен один или несколько элементов для возмущения потока, при этом элементы для возмущения потока расположены так, чтобы создавать турбулентный пограничный слой в потоке воздуха, втягиваемого через канал для потока воздуха.

В данном контексте термин «система, генерирующая аэрозоль» означает сочетание устройства, генерирующего аэрозоль, картриджа, образующего аэрозоль, и нагревателя, что будет описано и проиллюстрировано в настоящем документе далее. В системе устройство, картридж и нагреватель взаимодействуют друг с другом для генерирования аэрозоля.

В данном контексте термин «устройство, генерирующее аэрозоль» означает устройство, которое взаимодействует с картриджем, образующим аэрозоль, и нагревателем для генерирования аэрозоля. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит источник электропитания для управления нагревателем для нагревания картриджа, образующего аэрозоль.

В данном контексте термин «картридж» означает расходуемое изделие, которое выполнено для соединения с устройством, генерирующим аэрозоль, и которое собрано как отдельный элемент, который, будучи отдельным элементом, выполнен с возможностью присоединения и отсоединения.

В данном контексте термин «картридж, образующий аэрозоль» означает картридж, содержащий по меньше мере один субстрат, образующий аэрозоль, который способен выделять летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Например, картриджем, образующим аэрозоль, может быть курительное изделие, которое генерирует аэрозоль.

В данном контексте термин «субстрат, образующий аэрозоль» применяется для описания субстрата, способного выделять летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Аэрозоли, генерируемые из субстратов, образующих аэрозоль, в картриджах, образующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению, могут быть видимыми или невидимыми и могут содержать пары (например, тонкодисперсные частицы веществ, которые находятся в газообразном состоянии и при комнатной температуре обычно являются жидкими или твердыми), а также газы и капли жидкости конденсированных паров.

Предусмотрев канал для потока воздуха, имеющий один или несколько элементов для возмущения потока на поверхности в виде внутренней стенки для создания турбулентного пограничного слоя в потоке воздуха, втягиваемого через канал для потока воздуха, авторы настоящего изобретения убедились в том, что системы, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут обеспечить сопротивление втягиванию, которое относительно одинаково независимо от уровня втягивания в систему. Это отличает их от известных из уровня техники систем, таких как курительное изделие, описанное в документе US 5505214 A, в котором усиление втягивания может приводить к резкому изменению в сопротивлении втягиванию. Считается, что резкое изменение в сопротивлении втягиванию в известных из уровня техники системах возникает в результате отделения ламинарного пограничного слоя потока воздуха от стенки канала для потока воздуха, когда уровень втягивания становится выше определенного уровня. Тем не менее в системах, генерирующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению турбулентный пограничный слой, обеспечиваемый одним или несколькими элементами для возмущения потока, уменьшает степень этого явления. Применение таких элементов для возмущения потока не описывается и не предлагается в известных из уровня техники аналогах, таких как US 5505214 A.

В некоторых вариантах осуществления элементы для возмущения потока представляют собой одну или несколько выемок или неровностей на поверхности в виде внутренней стенки. Преимущественно, одна или несколько выемок и неровностей особенно эффективны для обеспечения требуемого турбулентного пограничного слоя в канале для потока воздуха. Кроме того, выемки и неровности относительно просто выполнить в материалах, которые, как правило, применяются с целью получения компонентов для систем, генерирующих аэрозоль. Например, выемки и неровности могут быть образованы литьем, штамповкой, конгревным тиснением, блинтовым тиснением и их сочетаниями. Авторы настоящего изобретения также убедились в том, что углубления в поверхности в виде внутренней стенки, образованные выемками или неровностями, могут создавать в канале для потока воздуха области пониженного давления воздуха. Это является особенно преимущественным в вариантах осуществления, в которых одна или несколько выемок или неровностей предусмотрены на по меньшей мере части поверхности в виде внутренней стенки, которая противоположна по меньшей мере одному субстрату, образующему аэрозоль, поскольку области пониженного давления воздуха могут способствовать перемещению летучих соединений из субстрата, образующего аэрозоль, в поток воздуха.

В тех вариантах осуществления, в которых элементы для возмущения потока представляют собой одну или несколько выемок или неровностей, среднечисловая максимальная глубина выемок или неровностей предпочтительно составляет от приблизительно 0,3 миллиметра до приблизительно 0,8 миллиметра. Дополнительно или в качестве альтернативы, среднечисловая максимальная глубина одной или нескольких выемок или неровностей предпочтительно составляет от приблизительно 15 процентов до приблизительно 80 процентов толщины канала для потока воздуха, более предпочтительно от приблизительно 30 процентов до приблизительно 50 процентов толщины канала для потока воздуха. Одна или несколько выемок или неровностей, размеры которых находятся в одном или обоих из этих диапазонов, оказались особенно эффективными в обеспечении потока с турбулентным пограничным слоем.

В данном контексте термин «среднечисловая максимальная глубина» означает среднюю глубину выемок или неровностей, при этом глубина каждой выемки или неровности измеряется на основании ее максимальной глубины.

В любом из вариантов осуществления, описанных выше, элементы для возмущения потока предпочтительно представляют собой несколько выемок на поверхности в виде внутренней стенки. Предпочтительно, среднечисловой максимальный диаметр выемок составляет от приблизительно 3 миллиметров до приблизительно 6 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 3 миллиметров до приблизительно 5 миллиметров, наиболее предпочтительно от приблизительно 3 миллиметров до приблизительно 4 миллиметров. Увеличение размера выемок на больше чем 6 миллиметров может снизить эффективность выемок в отношении создания необходимого потока с турбулентным пограничным слоем.

В данном контексте термин «среднечисловой максимальный диаметр» означает средний диаметр выемок, при этом диаметр каждой выемки измеряется на основании ее максимального диаметра.

В любом из вариантов осуществления, описанных выше, канал для потока воздуха предпочтительно имеет диффузор, в котором проходное сечение канала увеличивается в направлении ниже по потоку от впускного отверстия для воздуха к выпускному отверстию для воздуха. Предпочтительно, по меньшей мере один субстрат, генерирующий аэрозоль, предусмотрен по меньшей мере частично в диффузоре канала для потока воздуха. Обеспечение диффузора преимущественно снижает скорость потока воздуха, когда он входит в диффузор, и способствует образованию капель аэрозоля большего размера. Тем не менее является предпочтительным, чтобы максимальная площадь поперечного сечения диффузора не была слишком большой по сравнению с площадью поперечного сечения впускного отверстия для потока воздуха, в противном случае скорость потока воздуха может снизиться до уровня, при котором капли аэрозоля начинают конденсироваться внутри канала для потока воздуха. Поэтому максимальная площадь поперечного сечения впускного отверстия для воздуха составляет предпочтительно от приблизительно 1 процента до приблизительно 40 процентов максимальной площади поперечного сечения диффузора, более предпочтительно от приблизительно 5 процентов до приблизительно 20 процентов максимальной площади поперечного сечения диффузора. В тех вариантах осуществления, в которых впускное отверстие для воздуха представляет собой несколько отверстий, площадь впускного отверстия для воздуха представляет собой общую площадь нескольких отверстий.

В данном контексте термин «проходное сечение» означает площадь поперечного сечения канала для потока воздуха в плоскости, которая перпендикулярна общему направлению потока воздуха, проходящего по каналу.

Картридж, образующий аэрозоль, содержит основной слой и по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, выполненный на основном слое, при этом основной слой и по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, являются по сути плоскими и расположены по сути параллельно друг другу.

В данном контексте термин «по существу плоский» применяется к компоненту, у которого отношение толщины к ширине составляет по меньшей мере приблизительно 1:2. Предпочтительно, отношение толщины к ширине составляет меньше чем приблизительно 1:20 для минимизации риска сгибания или разрушения компонента.

С плоскими компонентами можно легко обращаться во время изготовления. Кроме того, было обнаружено, что выделение аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль, происходит лучше, когда он по существу плоский и расположен так, что поток воздуха втягивается по ширине и/или длине субстрата, образующего аэрозоль.

Картридж, образующий аэрозоль, может дополнительно содержать накрывающий элемент, покрывающий по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, и прикрепленный к основному слою. В таких вариантах осуществления канал для потока воздуха по меньшей мере частично определен между накрывающим элементом и основным слоем, так что по меньшей мере один субстрат, генерирующий аэрозоль, пребывает в связи по текучей среде с каналом для потока воздуха.

В вариантах осуществления, в которых предусмотрен накрывающий элемент, поверхность в виде внутренней стенки, на которой выполнен один или несколько элементов для возмущения потока, предпочтительно по меньшей мере частично образована накрывающим элементом. Такая конструкция может упростить изготовление системы, поскольку один или несколько элементов для возмущения потока могут быть образованы на одном или обоих из накрывающего элемента и основного слоя перед соединением накрывающего элемента и основного слоя друг с другом для получения канала для потока воздуха. Другими словами, канал для потока воздуха может быть получен в два этапа, что способствует образованию определенных элементов на поверхности в виде внутренней стенки канала для потока воздуха. Такой способ получения особенно предпочтителен в вариантах осуществления, в которых канал для потока воздуха имеет изменяющееся поперечное сечение, таких как те варианты осуществления, в которых канал для потока воздуха имеет диффузор.

В качестве альтернативы наличию накрывающего элемента у картриджа, образующего аэрозоль, устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать стенку, покрывающую по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, и основной слой, когда картридж, образующий аэрозоль, вставлен в устройство, генерирующее аэрозоль. В этих вариантах осуществления канал для потока воздуха по меньшей мере частично определен между стенкой устройства, генерирующего аэрозоль, и основным слоем, так что по меньшей мере один субстрат, генерирующий аэрозоль, пребывает в связи по текучей среде с каналом для потока воздуха.

В таких вариантах осуществления поверхность в виде внутренней стенки, на которой выполнен один или несколько элементов для возмущения потока, предпочтительно по меньшей мере частично образована стенкой устройства, генерирующего аэрозоль. Подобно тем вариантам осуществления, в которых предусмотрен накрывающий элемент, такой способ получения может упростить изготовление системы. В частности, во время изготовления системы один или несколько элементов для возмущения потока можно выполнить на одном или обоих из стенки устройства, генерирующего аэрозоль, и основного слоя, и канал для потока воздуха не образуется до тех пор, пока пользователь не вставит картридж в устройство. Другими словами, канал для потока воздуха получают в два этапа, что способствует образованию определенных элементов на поверхности в виде внутренней стенки канала для потока воздуха. Такой способ получения особенно предпочтителен в вариантах осуществления, в которых канал для потока воздуха имеет изменяющееся поперечное сечение, таких как те варианты осуществления, в которых канал для потока воздуха имеет диффузор.

В любом из вариантов осуществления, описанных выше, элементы для возмущения потока предпочтительно занимают от приблизительно 30% до приблизительно 100% площади поверхности в виде внутренней стенки. Выполнение элементов для возмущения потока на площади поверхности в виде внутренней стенки в этом диапазоне может обеспечивать достаточную турбулентность в потоке с пограничным слоем для оптимизации стабильности сопротивления втягиванию через систему.

В любом из описанных выше вариантов осуществления канал для потока воздуха предпочтительно имеет по сути продолговатую форму поперечного сечения вдоль по меньшей мере части своей длины.

В данном контексте термин «по существу продолговатая» означает по существу прямоугольную форму, длина которой больше, чем ее ширина. То есть «продолговатый» применяется к четырехугольнику, который не является квадратом.

Для максимального увеличения площади поверхности, на которой выполнены элементы для возмущения потока, элементы для возмущения потока предпочтительно выполнены на одной или обеих длинных сторонах части канала по существу продолговатой формы. Кроме того, элементы для возмущения потока могут быть выполнены на одной или обеих коротких сторонах части канала по существу продолговатой формы.

Для обеспечения по существу плоского картриджа, образующего аэрозоль, субстрат, образующий аэрозоль, предпочтительно по существу плоский и предусмотрен на одной из длинных сторон части канала продолговатой формы.

Дополнительно или в качестве альтернативы, в тех вариантах осуществления, в которых предусмотрен диффузор, предпочтительно, высота канала для потока воздуха остается постоянной, и ширина канала для потока воздуха увеличивается в диффузоре в направлении ниже по потоку. То есть длина коротких сторон части канала по существу продолговатой формы предпочтительно остается постоянной, и длина длинных сторон части канала по существу продолговатой формы предпочтительно увеличивается в диффузоре в направлении ниже по потоку.

В любом из вариантов осуществления, описанных выше, по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин. Например, по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие вкусоароматические соединения табака, которые высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, при нагревании.

Предпочтительно, субстрат, образующий аэрозоль, содержит вещество для образования аэрозоля, то есть a вещество, которое генерирует аэрозоль при нагревании. Вещество для образования аэрозоля может быть, например, полиольным веществом для образования аэрозоля или неполиольным веществом для образования аэрозоля. Оно может быть твердым веществом или жидкостью при комнатной температуре, но предпочтительно при комнатной температуре представляет собой жидкость. К подходящим полиолам относятся сорбит, глицерол и гликоли, такие как пропиленгликоль или триэтиленгликоль. Подходящими веществами, которые не относятся к полиолам, являются одноатомные спирты, такие как ментол, углеводороды с высокой точкой кипения, кислоты такие как молочная кислота, и сложные эфиры, такие как диацетин, триацетин, триэтилцитрат или изопропилмиристат. Сложные эфиры алифатических карбоновых кислот, такие как метилстеарат, диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат, также могут применяться в качестве веществ для образования аэрозоля. В равных или одинаковых пропорциях может применяться сочетание веществ для образования аэрозоля. В частности, могут быть предпочтительны полиэтиленгликоль и глицерол, тогда как триацетин сложнее стабилизировать и может также понадобиться инкапсулировать, чтобы исключить его перемещение в изделии. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать одно или несколько ароматизирующих средств, таких как какао, лакрица, органические кислоты или ментол.

Субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой твердый субстрат. Твердый субстрат может содержать, например, одно или несколько из следующего: порошок, гранулы, шарики, кусочки, тонкие трубочки, полоски или листы, содержащие одно или несколько из следующего: листья трав, табачные листья, фрагменты табачных жилок, восстановленный табак, гомогенизированный табак, экструдированный табак и взорванный табак. При необходимости твердый субстрат может содержать дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматические соединения, предназначенные для высвобождения при нагревании субстрата. При необходимости твердый субстрат может также содержать капсулы, которые, например, содержат дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматические соединения. Такие капсулы могут таять во время нагревания твердого субстрата, образующего аэрозоль. В качестве альтернативы или дополнительно, такие капсулы можно раздавить перед, во время или после нагревания твердого субстрата, образующего аэрозоль.

Если субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, содержащий материал из гомогенизированного табака, то материал из гомогенизированного табака может быть получен агломерированием табака в виде частиц. Материал из гомогенизированного табака может иметь форму листа. Содержание вещества для образования аэрозоля в материале из гомогенизированного табака может составлять более 5 процентов в пересчете на сухой вес. В качестве альтернативы содержание вещества для образования аэрозоля в материале из гомогенизированного табака может составлять от 5 процентов до 30 процентов по весу в пересчете на сухой вес. Листы материала из гомогенизированного табака могут быть получены агломерированием табака в виде частиц, полученного измельчением или дроблением другим способом одного или обоих из листовой пластины табака и черешков табачного листа; в качестве альтернативы или дополнительно листы материала из гомогенизированного табака могут содержать один или несколько из табачной пыли, мелких частиц табака и других побочных продуктов из табака в виде частиц, полученные во время, например, обработки, транспортировки и отгрузки табака. Листы материала из гомогенизированного табака могут содержать одно или несколько внутренних связующих, которые представляют собой табачные эндогенные связующие, одно или несколько внешних связующих, которые представляют собой табачные экзогенные связующие, или их сочетание для поддержки агломерирования табака в виде частиц. В качестве альтернативы или дополнительно листы материала из гомогенизированного табака могут содержать другие добавки, включая, но без ограничения, табачные и нетабачные волокна, вещества для образования аэрозоля, увлажнители, пластификаторы, ароматизаторы, наполнители, водные и неводные растворители и их сочетания. Листы материала из гомогенизированного табака предпочтительно получают с использованием литьевых способов того типа, который обычно включает литье суспензии, содержащей табак в виде частиц и одно или несколько связующих, на конвейерной ленте или другой опорной поверхности, сушку отлитой суспензии для формирования листа материала из гомогенизированного табака и съем листа материала из гомогенизированного табака с опорной поверхности.

При необходимости твердый субстрат может быть выполнен на термостойком носителе или встроен в него. Носитель может иметь форму порошка, гранул, шариков, крупиц, тонких трубочек, полосок или листов. В качестве альтернативы, носитель может представлять собой трубчатый носитель, имеющий тонкий слой твердого субстрата, нанесенный на его внутреннюю поверхность, подобно тому, как раскрыто в US A 5 505 214, US A 5 591 368 и US A 5 388 594, или на его внешнюю поверхность, или как на внутреннюю, так и на внешнюю поверхности. Такой трубчатый носитель может быть выполнен, например, из бумаги или бумагообразного материала, нетканого мата из углеродных волокон, легкой металлической сетки с открытыми ячейками или перфорированной металлической пленки или любой другой термостабильной полимерной матрицы. Твердый субстрат может быть нанесен на поверхность носителя в форме, например, листа, пены, геля или суспензии. Твердый субстрат может быть нанесен на всю поверхность носителя или в качестве альтернативы может быть нанесен в виде узора с целью обеспечения заданной или неоднородной доставки ароматических веществ во время использования. В качестве альтернативы носитель может представлять собой нетканое полотно или пучок волокон, в который включены табачные компоненты, такие как описанные в EP-A-0 857 431. Нетканое полотно или пучок волокон могут содержать, например, углеродные волокна, натуральные целлюлозные волокна или волокна из производных целлюлозы.

В качестве альтернативы твердому субстрату на основе табака, образующему аэрозоль, по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой жидкий субстрат, и картридж может содержать средства для удерживания жидкого субстрата, такие как один или несколько видов тары. В качестве альтернативы или дополнительно картридж может содержать пористый материал носителя, в котором жидкий субстрат может быть абсорбирован, как описано в WO-A-2007/024130, WO-A-2007/066374, EP-A-1 736 062, WO-A-2007/131449 и WO-A-2007/131450.

Жидкий субстрат предпочтительно является источником никотина, содержащим одно или несколько из никотина, основания никотина, соли никотина, такой как никотин-HCl, никотин-битартрат или никотин-дитартрат, или производной никотина.

Источник никотина может содержать натуральный никотин или синтетический никотин.

Источник никотина может содержать чистый никотин, раствор никотина в водном или неводном растворителе или жидкий экстракт табака.

Источник никотина может дополнительно содержать образующее электролит соединение. Образующее электролит соединение может быть выбрано из группы, состоящей из гидроксидов щелочных металлов, оксидов щелочных металлов, солей щелочных металлов, оксидов щелочноземельных металлов, гидроксидов щелочноземельных металлов и их сочетаний.

Например, источник никотина может содержать образующее электролит соединение, выбранное из группы, состоящей из гидроксида калия, гидроксида натрия, оксида лития, оксида бария, хлорида калия, хлорида натрия, карбоната натрия, цитрата натрия, сульфата аммония и их сочетаний.

В определенных вариантах осуществления источник никотина может содержать водный раствор никотина, основание никотина, соль никотина или производное никотина и образующее электролит соединение.

В качестве альтернативы или дополнительно источник никотина может дополнительно содержать другие компоненты, в том числе, помимо прочего, натуральные ароматизаторы, искусственные ароматизаторы и антиоксиданты.

Кроме никотиносодержащего субстрата, образующего аэрозоль, каждый из первого и второго субстратов, образующих аэрозоль, может дополнительно содержать источник летучего соединения, ускоряющего доставку, которое вступает в реакцию с никотином в газовой фазе для способствования доставке никотина пользователю.

Летучее соединение, ускоряющее доставку, может содержать одно соединение. В качестве альтернативы летучее соединение, ускоряющее доставку, может содержать два или более разных соединений.

Предпочтительно, летучее соединение, ускоряющее доставку, является летучей жидкостью.

Летучее соединение, ускоряющее доставку, может содержать водный раствор одного или нескольких соединений. В качестве альтернативы летучее соединение, ускоряющее доставку, может содержать неводный раствор одного или нескольких соединений.

Летучее соединение, ускоряющее доставку, может содержать два или более разных летучих соединений. Например, летучее соединение, ускоряющее доставку, может содержать смесь двух или более разных летучих жидких соединений.

В качестве альтернативы летучее соединение, ускоряющее доставку, может содержать одно или несколько нелетучих соединений и одно или несколько летучих соединений. Например, летучее соединение, ускоряющее доставку, может содержать раствор одного или нескольких нелетучих соединений в летучем растворителе или смесь одного или нескольких нелетучих жидких соединений и одного или нескольких летучих жидких соединений.

В одном варианте осуществления летучее соединение, ускоряющее доставку, содержит кислоту. Летучее соединение, ускоряющее доставку, может содержать органическую кислоту или неорганическую кислоту. Предпочтительно, летучее соединение, ускоряющее доставку, содержит органическую кислоту, более предпочтительно карбоновую кислоту, наиболее предпочтительно альфа-кетокислоту или 2-оксокислоту.

В предпочтительном варианте осуществления летучее соединение, ускоряющее доставку, содержит кислоту, выбранную из группы, состоящей из 3-метил-2-оксопентановой кислоты, пировиноградной кислоты, 2-оксопентановой кислоты, 4-метил-2-оксопентановой кислоты, 3-метил-2-оксобутановой кислоты, 2-оксооктановой кислоты и их сочетаний. В особенно предпочтительном варианте осуществления летучее соединение, ускоряющее доставку, содержит пировиноградную кислоту.

В качестве альтернативы твердому или жидкому субстрату, образующему аэрозоль, по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой любой другой вид субстрата, например, газообразный субстрат, гелевый субстрат, или любое сочетание различных типов описанного субстрата.

В любом из вариантов осуществления, описанных выше, по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой единственный субстрат, образующий аэрозоль. В качестве альтернативы по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, может содержать несколько субстратов, образующих аэрозоль. Несколько субстратов, образующих аэрозоль, могут иметь по существу одинаковый состав. В качестве альтернативы несколько субстратов, образующих аэрозоль, могут содержать два или более субстратов, образующих аэрозоль, которые имеют по существу разные составы. Несколько субстратов, образующих аэрозоль, могут храниться вместе на основном слое. В качестве альтернативы несколько субстратов, образующих аэрозоль, могут храниться отдельно друг от друга. При хранении отдельно друг от друга двух или более разных частей субстрата, образующего аэрозоль, возможно хранение в одном картридже двух веществ, которые не являются полностью совместимыми. Преимущественно, хранение отдельно друг от друга двух или более разных частей субстрата, образующего аэрозоль, может продлить срок службы картриджа. Это также обеспечивает возможность хранения двух несовместимых веществ в одном картридже. Кроме того, это дает возможность аэрозолирования субстратов, образующих аэрозоль, отдельно друг от друга, например, нагреванием каждого субстрата, образующего аэрозоль, отдельно. Таким образом, субстраты, образующие аэрозоль, с разными требованиями относительно профиля нагревания могут нагреваться по-разному для лучшего образование аэрозоля. Это может также обеспечить возможность более эффективного использование энергии, поскольку более летучие вещества могут нагреваться отдельно от менее летучих веществ и в меньшей степени. Отдельные субстраты, образующие аэрозоль, могут также быть аэрозолированы в предварительно определенной последовательности, например, нагреванием не одного и того же субстрата из нескольких субстратов, образующих аэрозоль, для каждого применения, что обеспечивает аэрозолирование «свежего» субстрата, образующего аэрозоль, каждый раз, когда картридж применяется. В тех вариантах осуществления, в которых предусмотрены жидкий субстрат, образующий аэрозоль, с никотином и субстрат, образующий аэрозоль, с летучим соединением, ускоряющим доставку, никотин и летучее соединение, ускоряющее доставку, преимущественно хранятся отдельно друг от друга и вступают в реакцию друг с другом в газовой фазе только тогда, когда система задействована.

В определенных предпочтительных вариантах осуществления каждый субстрат, образующий аэрозоль, имеет температуру испарения от приблизительно 60 градусов Цельсия до приблизительно 320 градусов Цельсия, предпочтительно от приблизительно 70 градусов Цельсия до приблизительно 230 градусов Цельсия, предпочтительно от приблизительно 90 градусов Цельсия до приблизительно 180 градусов Цельсия.

По меньшей мере один электрический нагреватель может представлять собой один или несколько электрических нагревателей, предусмотренных в устройстве, генерирующем аэрозоль. В качестве альтернативы по меньшей мере один электрический нагреватель может быть съемным нагревателем, который может быть вставлен в устройство, генерирующее аэрозоль, и извлечен из него для облегчения очистки и замены нагревателя. Преимущественно, такое устройство также позволяет пользователю изменить тип электрического нагревателя, вставленного в устройство, чтобы подогнать под разные изделия, образующие аэрозоль. Кроме того, применение съемного нагревателя, который выполнен отдельным, как от устройства, так и картриджа, обеспечивает возможность применения нагревателя для нагревания множества картриджей.

В качестве еще одной альтернативы по меньшей мере один электрический нагреватель может представлять собой по меньшей мере один электрический нагреватель, образующий часть картриджа, образующего аэрозоль.

В любом из вариантов осуществления, описанных выше, нагреватель может содержать электрически изолирующий субстрат, при этом по меньшей мере один элемент электрического нагревателя содержит один или несколько по существу плоских элементов нагревателя, расположенных на электрически изолирующем субстрате. Субстрат может быть гибким. Субстрат может быть полимерным. Субстрат может быть многослойным полимерным материалом. Нагревательный элемент или нагревательные элементы могут проходить в одном или нескольких отверстиях в субстрате.

При применении нагреватель может быть предназначен для нагревания субстрата, образующего аэрозоль, одним или несколькими из проводимости, конвекции и излучения. Нагреватель может нагревать субстрат, образующий аэрозоль, посредством проводимости и может быть по меньшей мере частично в контакте с субстратом, образующим аэрозоль. В качестве альтернативы или дополнительно тепло от нагревателя может передаваться на субстрат, образующий аэрозоль, посредством промежуточного теплопроводного элемента. В качестве альтернативы или дополнительно нагреватель может во время использования передавать тепло поступающему окружающему воздуху, втягиваемому через или сквозь картридж, который, в свою очередь, посредством конвекции нагревает субстрат, образующий аэрозоль.

Нагреватель может содержать внутренний электрический нагревательный элемент для по меньшей мере частичной вставки в субстрат, образующий аэрозоль. «Внутренний нагревательный элемент» представляет собой элемент, который подходит для вставки в материал, образующий аэрозоль. В качестве альтернативы или дополнительно электрический нагреватель может содержать внешний нагревательный элемент. Термин «внешний нагревательный элемент» означает элемент, который по меньшей мере частично окружает картридж, образующий аэрозоль. Нагреватель может содержать один или несколько внутренних нагревательных элементов и один или несколько внешних нагревательных элементов. Нагреватель может содержать один нагревательный элемент. В качестве альтернативы нагреватель может содержать более одного нагревательного элемента.

По меньшей мере один нагревательный элемент может содержать электрически резистивный материал. Подходящие электрически резистивные материалы включают в себя, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящую» керамику (как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композиционные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композиционные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают в себя легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают в себя титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы. Примеры подходящих сплавов металлов включают в себя нержавеющую сталь, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец- и железосодержащие сплавы, суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal® и сплавы на основе железа-марганца-алюминия. В композиционных материалах электрически резистивный материал может быть при необходимости встроен в изолирующий материал, инкапсулирован в него или покрыт им, или наоборот, в зависимости от кинетики переноса энергии и требуемых внешних физико-химических свойств. В качестве альтернативы нагреватель может содержать инфракрасный нагревательный элемент, фотонный источник или индукционный нагревательный элемент.

Нагреватель может иметь любую подходящую форму. Например, нагреватель может быть выполнен в виде нагревательного лезвия. В качестве альтернативы нагреватель может иметь форму короба или субстрата, имеющего различные электропроводные части, или форму электрически резистивной металлической трубки. В качестве альтернативы нагреватель может являться одной или несколькими нагревательными иглами или стержнями, которые проходят через центр субстрата, образующего аэрозоль. В качестве альтернативы нагреватель может представлять собой дисковый (концевой) нагреватель или сочетание дискового нагревателя с нагревательными иглами или стержнями. Нагреватель может содержать одну или несколько штампованных частей из электрически резистивного материала, такого как нержавеющая сталь. Другие альтернативы включают в себя нагревательную проволоку или нить, например Ni-Cr (хромоникелевую), платиновую, вольфрамовую проволоку или проволоку из сплава или нагревательную пластину.

В определенных предпочтительных вариантах осуществления нагреватель содержит несколько электрически проводящих нитей. Несколько электрически проводящих нитей могут образовывать сетку или матрицу нитей или могут содержать тканый или нетканый материал.

Электрически проводящие нити могут образовывать промежутки между нитями, и промежутки могут иметь ширину от 10 мкм до 100 мкм. Предпочтительно, нити создают капиллярный эффект в промежутках, так что при введении в контакт с содержащим жидкость субстратом, образующим аэрозоль, жидкость, подлежащая испарению, втягивается в промежутки, увеличивая площадь контакта между нагревателем в сборе и жидкостью. Электрически проводящие нити могут образовывать сетку размером от 160 до 600 меш по стандарту США (+/- 10 процентов) (т. е. от 160 до 600 нитей на дюйм (+/- 10 процентов)). Ширина промежутков предпочтительно составляет от 25 мкм до 75 мкм. Процентное соотношение открытой площади сетки, которое является отношением площади промежутков к общей площади сетки, предпочтительно составляет от 25 процентов до 56 процентов. Сетка может быть образована с использованием различных типов плетеных или решетчатых структур. Сетка, матрица или материал из электрически проводящих нитей также могут характеризоваться своей способностью удерживать жидкость, как хорошо известно в данной области техники. Электрически проводящие нити могут иметь диаметр от 10 мкм до 100 мкм, предпочтительно от 8 мкм до 50 мкм и более предпочтительно от 8 мкм до 39 мкм. Нити могут иметь круглое поперечное сечение или могут иметь сплющенное поперечное сечение. Нити нагревателя могут быть образованы путем травления листового материала, такого как пленка. Это может быть особенно преимущественным в том случае, если нагреватель содержит матрицу из параллельных нитей. Если нагреватель содержит сетку или материал из нитей, нити могут быть получены по отдельности и связаны вместе. Электрически проводящие нити могут быть предоставлены в качестве сетки, матрицы или материала. Площадь сетки, матрицы или материала из электрически проводящих нитей может быть небольшой, предпочтительно меньше чем или равной 25 миллиметрам квадратным, позволяя встраивать их в удерживаемую рукой систему. Сетка, матрица или материал из электрически проводящих нитей могут иметь, например, прямоугольную форму и размеры 5 мм на 2 мм. Предпочтительно, сетка или матрица из электрически проводящих нитей занимает площадь от 10 процентов до 50 процентов площади нагревателя. Более предпочтительно, сетка или матрица из электрически проводящих нитей занимает площадь от 15 процентов до 25 процентов площади нагревателя.

В одном варианте осуществления электрическая энергия подается на электрический нагреватель до тех пор, пока температура нагревательного элемента или элементов электрического нагревателя не достигнет от приблизительно 180 градусов Цельсия до приблизительно 310 градусов Цельсия. Чтобы управлять нагреванием нагревательного элемента или элементов до требуемой температуры, можно использовать любой подходящий датчик температуры и схему управления. Это является отличием от обычных сигарет, в которых сгорание табака и сигаретной обертки может достигать температуры 800 градусов Цельсия.

Предпочтительно, минимальное расстояние между электрическим нагревателем и по меньшей мере одним субстратом, образующим аэрозоль, составляет меньше чем 50 микрометров; предпочтительно, картридж содержит один или несколько слоев капиллярных волокон в пространстве между электрическим нагревателем и субстратом, образующим аэрозоль.

Нагреватель может содержать один или несколько нагревательных элементов над субстратом, образующим аэрозоль. В качестве альтернативы нагреватель может содержать один или несколько нагревательных элементов под субстратом, образующим аэрозоль. При таком расположении нагревание субстрата, образующего аэрозоль, и выделение аэрозоля происходят на противоположных сторонах картриджа, образующего аэрозоль. Это оказалось особенно эффективным в случае субстратов, образующих аэрозоль, которые содержат содержащий табак материал. В определенных вариантах осуществления нагреватель содержит один или несколько нагревательных элементов, расположенных смежно с противоположными сторонами субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительно, нагреватель содержит несколько нагревательных элементов, предназначенных для нагревания разной части субстрата, образующего аэрозоль. В определенных предпочтительных вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, содержит несколько субстратов, образующих аэрозоль, которые расположены отдельно друг от друга на основном слое, и нагреватель содержит несколько нагревательных элементов, каждый из которых предназначен для нагревания не одного и того же субстрата из нескольких субстратов, образующих аэрозоль.

Картридж, образующий аэрозоль, может иметь любой подходящий размер. Предпочтительно, картридж имеет подходящие размеры для применения с удерживаемым рукой устройством, генерирующим аэрозоль. В определенных вариантах осуществления длина картриджа составляет от приблизительно 5 мм до приблизительно 200 мм, предпочтительно от приблизительно 10 мм до приблизительно 100 мм, более предпочтительно от приблизительно 20 мм до приблизительно 35 мм. В определенных вариантах осуществления ширина картриджа составляет от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм, предпочтительно от приблизительно 7 мм до приблизительно 10 мм. В определенных вариантах осуществления высота картриджа составляет от приблизительно 2 мм до приблизительно 10 мм, предпочтительно от приблизительно 5 мм до приблизительно 8 мм.

При применении по меньшей мере одно из картриджа, образующего аэрозоль, и устройства, генерирующего аэрозоль, может быть соединенным с отдельной частью в виде мундштука, посредством которой пользователь может втягивать поток воздуха через или смежно с картриджем путем затяжки на расположенном ниже по потоку конце части в виде мундштука. В таких вариантах осуществления картридж предпочтительно расположен так, что сопротивление втягиванию на расположенном ниже по потоку конце части в виде мундштука составляет от приблизительно 50 мм вод. ст. до приблизительно 130 мм вод. ст., более предпочтительно от приблизительно 80 мм вод. ст. до приблизительно 120 мм вод. ст., более предпочтительно от приблизительно 90 мм вод. ст. до приблизительно 110 мм вод. ст., наиболее предпочтительно от приблизительно 95 мм вод. ст. до приблизительно 105 мм вод. ст. В данном контексте термин «сопротивление втягиванию» означает давление, требуемое, чтобы заставить воздух проходить по всей длине испытываемого объекта при скорости 17,5 мл/с, при 22 °C и 101 кПа (760 торр). Сопротивление втягиванию, как правило, выражается в миллиметрах водного столба (мм вод. ст.) и измеряется в соответствии с ISO 6565:2011.

Картридж, образующий аэрозоль, может содержать один или несколько электрических контактов. Электрические контакты, предусмотренные на картридже, образующем аэрозоль, могут быть доступны снаружи картриджа. Электрические контакты могут быть расположенными вдоль одной или нескольких кромок картриджа. В определенных вариантах осуществления электрические контакты могут быть расположенными вдоль боковой кромки картриджа. Например, электрические контакты могут быть расположенными вдоль расположенной выше по потоку кромки картриджа. В качестве альтернативы или дополнительно электрические контакты могут быть расположенными вдоль одной продольной кромки картриджа. Электрические контакты на картридже могут содержать контакты для данных, предназначенные для передачи данных на или от картриджа, или как на, так и от картриджа.

Картридж, образующий аэрозоль, может содержать защитную пленку, расположенную поверх по меньшей мере части по меньшей мере одного субстрата, образующего аэрозоль. Защитная пленка может быть газонепроницаемой. Защитная пленка может быть предусмотренной для герметичного запечатывания субстрата, образующего аэрозоль, внутри картриджа. В данном контексте термин «герметичное запечатывание» означает, что вес летучих соединений в субстрате, образующем аэрозоль, изменяется на меньше чем 2% за двухнедельный период, предпочтительно за двухмесячный период, более предпочтительно за двухгодичный период.

В тех вариантах осуществления, в которых картридж содержит основной слой, основной слой может содержать по меньшей мере одну полость, в которой удерживается субстрат, образующий аэрозоль. В этих вариантах осуществления защитная пленка может быть предусмотренной для закрытия одной или нескольких полостей. Защитная пленка может быть по меньшей мере частично съемной для распечатывания по меньшей мере одного субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительно, защитная пленка является съемной. Если основной слой содержит несколько полостей, в которых удерживаются несколько субстратов, образующих аэрозоль, то защитная пленка может быть поэтапно съемной для избирательного распечатывания одного или нескольких субстратов, образующих аэрозоль. Например, защитная пленка может содержать одну или несколько съемных частей, каждая из которых предусмотрена для открытия одной или нескольких полостей при ее отделении от оставшейся части защитной пленки. В качестве альтернативы или дополнительно защитная пленка может быть прикрепленной так, что требуемое усилие для ее удаления варьируется на разных этапах удаления в качестве подсказки для пользователя. Например, требуемое усилие для удаления может увеличиваться между смежными этапами, так что пользователь должен специально тянуть сильнее за защитную пленку, чтобы продолжить удаление защитной пленки. Это может обеспечиваться любыми подходящими средствами. Например, тянущее усилие может варьироваться за счет изменения типа, количества или формы клейкого слоя, или за счет изменения формы или величины линии приваривания, посредством которой защитная пленка прикрепляется.

Защитная пленка может быть с возможностью снятия прикрепленной к основному слою либо непосредственно, либо опосредованно с помощью одного или нескольких промежуточных компонентов. Защитная пленка может быть с возможностью снятия прикрепленной любым подходящим способом, например с применением клея. Защитная пленка может быть с возможностью снятия прикрепленной ультразвуковой сваркой. Защитная пленка может быть с возможностью снятия прикрепленной ультразвуковой сваркой вдоль линии приваривания. Линия приваривания может быть непрерывной. Линия приваривания может представлять собой две или более непрерывные линии приваривания, расположенные бок о бок. При таком устройстве запечатанное состояние может сохраняться, если по меньшей мере одна из непрерывных линий приваривания остается нетронутой.

Защитная пленка может быть гибкой пленкой. Защитная пленка может содержать любой подходящий материал или материалы. Например, защитная пленка может представлять собой полимерную пленку, например полипропиленовую (PP) или полиэтиленовую (PE). Защитная пленка может представлять собой многослойную полимерную пленку.

Предпочтительно, устройство, генерирующее аэрозоль, содержит источник электропитания для подачи питания на по меньшей мере один электрический нагреватель. Источник электропитания может являться источником напряжения постоянного тока. В предпочтительных вариантах осуществления источник питания представляет собой батарею. Например, источник питания может представлять собой никель-металлогидридную батарею, никель-кадмиевую батарею или батарею на основе лития, например литий-кобальтовую, литий-железо-фосфатную или литий-полимерную батарею. Источник питания может в качестве альтернативы представлять собой другую форму устройства накопления заряда, например конденсатор. Источник питания может нуждаться в перезарядке и может иметь емкость, которая обеспечивает возможность хранения достаточного количества энергии для применения устройства, генерирующего аэрозоль, с одним или несколькими картриджами, образующими аэрозоль.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать один или несколько датчиков температуры, выполненные для определения температуры по меньшей мере одного из нагревателя и одного или нескольких субстратов, образующих аэрозоль. В таких вариантах осуществления для управления подачей питания на нагреватель на основании определенной температуры может быть выполнен контроллер.

В тех вариантах осуществления, в которых нагреватель содержит по меньшей мере один резистивный нагревательный элемент, по меньшей мере один нагревательный элемент может быть выполнен с использованием металла, имеющего определенное соотношение между температурой и удельным сопротивлением. В таких вариантах осуществления металл может быть предусмотрен в виде дорожки между двумя слоями подходящих изолирующих материалов. Элемент нагревателя, полученный таким образом, может применяться в качестве, как нагревателя, так и датчика температуры.

В любом из вариантов осуществления, описанных выше, устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать внешний штекер или разъем, обеспечивающие возможность соединения устройства, генерирующего аэрозоль, с другим электрическим устройством. Например, устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать USB-штекер или USB-разъем для обеспечения возможности соединения устройства, генерирующего аэрозоль, с другим устройством, снабженным USB. Например, USB-штекер или USB-разъем могут обеспечивать возможность соединения устройства, генерирующего аэрозоль, с зарядным USB-устройством для зарядки перезаряжаемого источника питания в устройстве, генерирующем аэрозоль. Дополнительно или в качестве альтернативы USB-штекер или USB-разъем могут поддерживать передачу данных в или от, или, как в, так и от, устройства, генерирующего аэрозоль. Например, устройство может быть соединено с компьютером для загрузки данных с устройства, например данных об использовании. Дополнительно или в качестве альтернативы устройство может быть соединено с компьютером для передачи на устройство данных, таких как новые профили нагревания для новых или усовершенствованных картриджей, образующих аэрозоль, при этом профили нагревания сохраняются в устройстве хранения данных устройства, генерирующего аэрозоль.

В тех вариантах осуществления, в которых устройство содержит USB-штекер или USB-разъем, устройство может дополнительно содержать съемный колпачок, надеваемый на USB-штекер или USB-разъем, когда они не используются. В вариантах осуществления, в которых USB-штекер или USB-разъем представляют собой USB-штекер, USB-штекер дополнительно или в качестве альтернативы может быть при желании выдвигаемым из устройства.

Настоящее изобретение будет далее описано посредством примера со ссылками на прилагаемые графические материалы, в которых:

на фиг. 1 показана система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 2 показан вид в поперечном сечении по вертикали картриджа, образующего аэрозоль, который показан на фиг. 1; и

на фиг. 3 показан вид в поперечном сечении по горизонтали картриджа, образующего аэрозоль, по линии 1 на фиг. 2.

На фиг. 1 показана система 10, генерирующая аэрозоль, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Система 10 содержит устройство 12, генерирующее аэрозоль, картридж 14, образующий аэрозоль, и съемный мундштук 16. Мундштук 16 выполнен с возможностью снятия с устройства 10, генерирующего аэрозоль, для обеспечения возможности вставки картриджа 14 в устройство 10. После вставки картриджа 14 в устройство 10 мундштук 16 может быть повторно соединен с устройством 10.

Картридж 14, образующий аэрозоль, содержит впускное отверстие 18 для воздуха и выпускное отверстие 20 для воздуха, что описано более подробно со ссылкой на фиг. 2. Мундштук 16 содержит впускное отверстие 22 для воздуха в мундштуке, которое соосно с впускным отверстием 18 для воздуха в картридже, когда мундштук 16 прикреплен к устройству 10. Подобным образом мундштук 16 содержит несколько выпускных отверстий 24 для воздуха в мундштуке, которые перекрывают выпускное отверстие 20 для воздуха в картридже, когда мундштук 16 прикреплен к устройству 10.

Картридж 14, образующий аэрозоль, более подробно показан на фиг. 2, на которой показан вид в поперечном сечении по вертикали картриджа 14, образующего аэрозоль. Картридж 14 содержит основной слой 30, на котором расположен субстрат 32, образующий аэрозоль. Над субстратом 32, образующим аэрозоль, расположена электропроводная нагревательная сетка 34, заканчивающаяся в области электрических контактов 36 на расположенном выше по потоку конце картриджа 14. Во время применения электрические контакты 36 контактируют с таким же набором электрических контактов в устройстве 12, генерирующем аэрозоль, так что электрическая энергия может подаваться от устройства 12 на электропроводную нагревательную сетку 34 для нагревания субстрата 32, образующего аэрозоль.

Над субстратом 32, образующим аэрозоль, расположен накрывающий элемент 38, так что накрывающий элемент 38 и основной слой 30 по существу окружают субстрат 32, образующий аэрозоль. Впускное отверстие 18 для воздуха и выпускное отверстие 20 для воздуха выполнены в накрывающем элементе 38 так, что между накрывающим элементом 38 и основным слоем 30 образуется канал 40 для потока воздуха, проходящий между впускным отверстием 18 для воздуха и выпускным отверстием 20 для воздуха. Субстрат 32, образующий аэрозоль, расположен в канале 40 для потока воздуха.

Внутренняя поверхность накрывающего элемента 38 образует поверхность 42 в виде внутренней стенки канала 40 для потока воздуха и содержит несколько элементов 44 для возмущения потока в виде выемок. Выемки обеспечивают турбулентный пограничный слой в потоке воздуха 46, проходящего через канал 40 для потока воздуха, и с помощью них регулируют сопротивление втягиванию через систему 10.

На фиг. 3 показан вид в поперечном сечении по горизонтали картриджа 14, образующего аэрозоль, взятый по линии 1 1 на фиг. 2. На фиг. 3 показан профиль в поперечном сечении по горизонтали канала 40 для потока воздуха, образованного накрывающим элементом 38. Канал 40 для потока воздуха имеет диффузор 48, в котором канал 40 для потока воздуха становится шире между впускным отверстием 18 для воздуха и выпускным отверстием 20 для воздуха. Диффузор 48 обеспечивает снижение скорости потока воздуха из впускного отверстия 18 для воздуха в выпускное отверстие 20 для воздуха, при этом снижение скорости потока воздуха оптимизирует образование капель аэрозоля. В целях обеспечения понимания места расположения впускного отверстия 18 для воздуха и элементов 44 для возмущения потока указаны пунктирными линиями.

Изобретение относится к системе, генерирующей аэрозоль. Электрически управляемая система, генерирующая аэрозоль, содержит устройство, генерирующее аэрозоль; картридж, образующий аэрозоль, содержащий основной слой и по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, выполненный на основном слое, при этом основной слой и по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, являются по сути плоскими и расположены по сути параллельно друг другу, и при этом при использовании картридж, образующий аэрозоль, по меньшей мере частично помещен в устройство, генерирующее аэрозоль; по меньшей мере один электрический нагреватель, предусмотренный для нагревания по меньшей мере одного субстрата, образующего аэрозоль во время применения; и по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха и по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха; при этом при применении система, генерирующая аэрозоль, дополнительно содержит канал для потока воздуха, проходящий между по меньшей мере одним впускным отверстием для воздуха и по меньшей мере одним выпускным отверстием для воздуха, при этом канал для потока воздуха пребывает в связи по текучей среде с субстратом, образующим аэрозоль, и при этом канал для потока воздуха имеет поверхность в виде внутренней стенки, на которой выполнен один или несколько элементов для возмущения потока, при этом элементы для возмущения потока расположены так, чтобы создавать турбулентный пограничный слой в потоке воздуха, втягиваемого через канал для потока воздуха. Техническим результатом изобретения является обеспечение улучшенного контроля потока воздуха через генерирующую аэрозоль систему. 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Электрически управляемая система, генерирующая аэрозоль, содержащая:

устройство, генерирующее аэрозоль;

картридж, образующий аэрозоль, содержащий основной слой и по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, выполненный на основном слое, при этом основной слой и по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, являются по сути плоскими и расположены по сути параллельно друг другу, и при этом при использовании картридж, образующий аэрозоль, по меньшей мере частично помещен в устройство, генерирующее аэрозоль;

по меньшей мере один электрический нагреватель, предусмотренный для нагревания по меньшей мере одного субстрата, образующего аэрозоль во время применения; и

по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха и по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха;

при этом при применении система, генерирующая аэрозоль, дополнительно содержит канал для потока воздуха, проходящий между по меньшей мере одним впускным отверстием для воздуха и по меньшей мере одним выпускным отверстием для воздуха, при этом канал для потока воздуха пребывает в связи по текучей среде с субстратом, образующим аэрозоль, и при этом канал для потока воздуха имеет поверхность в виде внутренней стенки, на которой выполнен один или несколько элементов для возмущения потока, при этом элементы для возмущения потока расположены так, чтобы создавать турбулентный пограничный слой в потоке воздуха, втягиваемого через канал для потока воздуха.

2. Электрически управляемая система, генерирующая аэрозоль, по п. 1, отличающаяся тем, что элементы для возмущения потока представляют собой одну или несколько выемок или неровностей на поверхности в виде внутренней стенки.

3. Электрически управляемая система, генерирующая аэрозоль, по п. 2, отличающаяся тем, что среднечисловая максимальная глубина выемок или неровностей составляет от 0,3 до 0,8 мм.

4. Электрически управляемая система, генерирующая аэрозоль, по п. 2 или 3, отличающаяся тем, что среднечисловая максимальная глубина выемок или неровностей составляет от 15 до 80% толщины канала для потока воздуха.

5. Электрически управляемая система, генерирующая аэрозоль, по любому предыдущему пункту, отличающаяся тем, что элементы для возмущения потока представляют собой несколько выемок на поверхности в виде внутренней стенки.

6. Электрически управляемая система, генерирующая аэрозоль, по п. 5, отличающаяся тем, что среднечисловой максимальный диаметр нескольких выемок составляет от 3 до 6 мм.

7. Электрически управляемая система, генерирующая аэрозоль, по любому предыдущему пункту, отличающаяся тем, что канал для потока воздуха имеет диффузор, в котором проходное сечение канала увеличивается в направлении ниже по потоку от впускного отверстия для воздуха к выпускному отверстию для воздуха.

8. Электрически управляемая система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что картридж, образующий аэрозоль, дополнительно содержит накрывающий элемент, накрывающий по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, и соединенный с основным слоем, при этом канал для потока воздуха по меньшей мере частично определен между накрывающим элементом и основным слоем так, что по меньшей мере один субстрат, генерирующий аэрозоль, пребывает в связи по текучей среде с каналом для потока воздуха.

9. Электрически управляемая система, генерирующая аэрозоль, по п. 8, отличающаяся тем, что поверхность в виде внутренней стенки, на которой выполнен один или несколько элементов для возмущения потока, по меньшей мере частично образована накрывающим элементом.

10. Электрически управляемая система, генерирующая аэрозоль, по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что устройство, генерирующее аэрозоль, содержит стенку, покрывающую по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, и основной слой, когда картридж, образующий аэрозоль, вставлен в устройство, генерирующее аэрозоль, и при этом канал для потока воздуха по меньшей мере частично определен между стенкой устройства, генерирующего аэрозоль, и основным слоем так, что по меньшей мере один субстрат, генерирующий аэрозоль, пребывает в связи по текучей среде с каналом для потока воздуха.

11. Электрически управляемая система, генерирующая аэрозоль, по п. 10, отличающаяся тем, что поверхность в виде внутренней стенки, на которой выполнен один или несколько элементов для возмущения потока, по меньшей мере частично образована стенкой устройства, генерирующего аэрозоль.

12. Электрически управляемая система, генерирующая аэрозоль, по любому предыдущему пункту, отличающаяся тем, что элементы для возмущения потока занимают от 30 до 100% площади поверхности в виде внутренней стенки.

13. Электрически управляемая система, генерирующая аэрозоль, по любому предыдущему пункту, отличающаяся тем, что по меньшей мере один субстрат, образующий аэрозоль, содержит никотин.