УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ АРОМАТИЗАТОРА Российский патент 2019 года по МПК A24F47/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройству для подачи ароматизатора, предназначенному для использования с изделиями для курения, в том числе с электронными системами подачи аэрозоля и сгорающими изделиями для курения.

Уровень техники

Сгорающие изделия для курения, такие как сигареты, сигары и сигариллы, часто основаны на сжигании табака, хотя может быть использован другой растительный материал, такой как травы. Хотя основной вкус, аромат и запах табака или растительного материала может являться общим ароматом изделия, который должен восприниматься потребителем при курении, известно, что можно добавить дополнительные ароматизаторы для изменения аромата, например, можно добавить ментол. Известны разные конструкции для добавления ароматизаторов, в том числе основанные на воздействии тепла, в результате чего во вдыхаемый поток воздуха при сгорании изделия для курения высвобождается ароматизирующее вещество в виде пара или при разрушении капсул при их сжатии, которое оказывает рука потребителя, или при механическом разрыве пленки.

В последнее время доставка ароматизаторов переносится из сгорающих изделий для курения в системы подачи аэрозоля, такие как электронные сигареты. Электронные сигареты, в общем, содержат резервуар с жидкостью, которая содержит некоторый состав, обычно содержащий никотин, или с твердым материалом, таким как продукт на основе табака, из которого вырабатывают аэрозоль, например, с помощью испарения под действием тепла или с помощью других способов. Таким образом, источник аэрозоля для системы его подачи может содержать нагревательный элемент, соединенный с жидкостью из резервуара. Когда пользователь вдыхает с помощью такого устройства, нагревательный элемент приводится в действие, испаряя небольшое количества жидкости, преобразуя ее в аэрозоль, который затем вдыхает пользователь. Такие устройства обычно имеют одно или несколько входных отверстий для воздуха, расположенных на удалении от мундштука. Когда пользователь всасывает воздух через мундштук, он втягивает воздух через входные отверстия, который проходит через источник аэрозоля. Существует некоторый путь для потока воздуха, соединяющий входные отверстия с источником аэрозоля и проходящий до отверстия в мундштуке, так что втянутый воздух, прошедший источник аэрозоля, продолжает перемещаться до отверстия мундштука, перенося с собой некоторое количество аэрозоля из его источника. Переносящий аэрозоль воздух выходит из системы подачи аэрозоля через отверстие мундштука, чтобы его вдохнул пользователь. В таких системах добавление ароматизаторов является прямым: ароматизатор может входить в состав в жидкости, так что выработанный аэрозоль содержит летучие элементы ароматизирующего вещества, испаренные с помощью нагревательного элемента. Доступен широкий диапазон ароматов, так что в некоторых случаях электронная сигарета может совсем не обеспечивать обычный вкус табака, а обеспечивать вкус, составленный только из других ароматов. Некоторые системы позволяют потребителю смешивать разные жидкости до размещения смеси в электронной сигарете, что позволяет получить индивидуальный аромат.

Тем не менее, в общем, как для сгорающих изделий для курения, так и для систем подачи аэрозоля, любой ароматизатор присутствует в каждой затяжке в степени, зависящей от доли ароматизатора в табаке или жидкости, и он будет доставляться до тех пор, пока не будет израсходован в ходе испарения во вдыхаемый поток аэрозоля. Это может произойти и до того, как закончится табак или жидкость. Аромат может присутствовать и затем прекратиться, а потребитель не управляет уровнем и длительностью доставки аромата.

Таким образом, существует заинтересованность в решениях, позволяющих потребителю управлять доставкой аромата.

Раскрытие изобретения

Первым объектом изобретения является устройство для подачи ароматизатора в поток аэрозоля, выработанный изделием для курения, содержащее электрический нагревательный элемент, выполненный с возможностью соединения с источником электрической энергии; и средство выработки ароматизатора, расположенное с возможностью приема тепла от нагревательного элемента и содержащее удерживаемое в материале подложки ароматизирующее вещество, способное образовывать пар, причем материал подложки способен размягчаться под действием тепла, так что при подаче электрической энергии на нагревательный элемент тепло поступает к средству выработки ароматизатора, размягчая по меньшей мере часть материала подложки и высвобождая при этом по меньшей мере некоторое количество ароматизирующего вещества в виде пара.

Изделие для курения может представлять собой сгорающее изделие, а устройство для подачи ароматизатора выполнено с возможностью расположения в держателе сгорающего изделия для курения, содержащем источник электрической энергии. В качестве альтернативы, изделие для курения может представлять собой электронную системой подачи аэрозоля, которая содержит источник электрической энергии, устройство для подачи ароматизатора выполнено с возможностью расположения в электронной системе подачи аэрозоля.

Устройство для подачи ароматизатора может дополнительно содержать опорный элемент, в котором или на котором расположен нагревательный элемент, при этом опорный элемент также несет электрические контакты, выполненные с возможностью соединения нагревательного элемента с источником электрической энергии, который расположен в электронной системе подачи аэрозоля или в держателе изделия для курения. В качестве альтернативы, нагревательный элемент может быть выполнен с возможностью снабжения электрической энергией с помощью индукции.

Устройство для подачи ароматизатора может дополнительно содержать один или несколько дополнительных средств выработки ароматизатора. Одно или несколько средств выработки ароматизатора могут быть расположены на каждой из противоположных поверхностей опорного элемента. Устройство для подачи ароматизатора может дополнительно содержать один или несколько дополнительных нагревательных элементов, выполненных с возможностью отдельного снабжения электрической энергией. Устройство может содержать отдельный участок ароматизирующего вещества, расположенный для приема тепла от каждого нагревательного элемента.

Материал подложки может содержать воск.

Снабжение нагревательного элемента электрической энергией для размягчения по меньшей мере части материала подложки включает в себя подачу электрической энергии для выработки количества тепла, достаточного для плавления по меньшей мере части материала подложки.

Вторым объектом изобретения является система подачи аэрозоля, компонент электронной системы подачи аэрозоля или держатель изделия для курения, которые содержат гнездо для приема описанного выше устройства для подачи ароматизатора в положении, которое обеспечивает электрическое соединение с источником электрической энергии в электронной системе подачи аэрозоля или в держателе изделия для курения и из которого ароматизатор, высвобожденный устройством для его подачи, способен попасть в путь для потока аэрозоля через электронную систему предоставления аэрозоля или держатель изделия для курения.

Гнездо может быть выполнено так, чтобы позволить пользователю удалять и заменять устройство для подачи ароматизатора.

Электронная система подачи аэрозоля, компонент электронной системы подачи аэрозоля или держатель изделия для курения могут содержать внешний приводимый в действие пользователем выключатель, выполненный с возможностью размыкания и замыкания соединения электрического нагревательного элемента с источником электрической энергии. В качестве альтернативы или дополнительно электронная система подачи аэрозоля, компонент электронной системы подачи аэрозоля или держатель изделия для курения могут содержать компьютерный процессор, выполненный с возможностью исполнения хранящегося в памяти компьютерного кода для управления подачей электрической энергии к нагревательному элементу от ее источника, и, при желании, могут дополнительно содержать приёмопередатчик данных, выполненный с возможностью приема обновленного компьютерного кода для хранения его в памяти.

Также устройство для подачи ароматизатора, соответствующее первому объекту изобретения, может дополнительно содержать компьютерный процессор, выполненный с возможностью исполнения хранящегося в памяти компьютерного кода для управления подачей электрической энергии на нагревательный элемент, и приёмопередатчик данных, выполненный с возможностью приема обновленного компьютерного кода для хранения его в памяти.

Третьим объектом изобретения является запоминающее устройство, в котором хранится исполняемый компьютерным процессором компьютерный код, побуждающий вычислительное устройство показывать пользовательский интерфейс, который предлагает пользователю ввести параметры управления, относящиеся к добавлению ароматизатора из описанного выше устройства для подачи ароматизатора в поток аэрозоля, выработанный электронной системой подачи аэрозоля или сгорающим изделием для курения, и передавать данные, представляющие параметры управления, на приёмопередатчик данных в электронной системе подачи аэрозоля, компоненте электронной системы подачи аэрозоля, держателе изделия для курения или устройстве для подачи ароматизатора.

Четвертым объектом изобретения является способ добавления ароматизатора в поток аэрозоля, выработанный изделием для курения, включающий в себя этапы, на которых располагают в пределах электронной системы подачи аэрозоля или держателя изделия для курения устройство для подачи ароматизатора, содержащее электрический нагревательный элемент и средство выработки ароматизатора, расположенное с возможностью приема тепла от нагревательного элемента и содержащее удерживаемое в материале подложки ароматизирующее вещество, способное образовывать пар, причем материал подложки способен размягчаться под действием тепла; подводят электрическую энергию к нагревательному элементу от источника электрической энергии в электронной системе подачи аэрозоля или держателе изделия для курения, когда пользователь вдыхает через электронную систему подачи аэрозоля или держатель изделия для курения, при этом что при подаче электрической энергии на нагревательный элемент тепло поступает к средству выработки ароматизатора, размягчая по меньшей мере часть материала подложки и высвобождая при этом по меньшей мере некоторое количество ароматизирующего вещества в виде пара; и подают высвобожденный пар в поток аэрозоля, текущий в проходе для потока воздуха через электронную систему подачи аэрозоля или держатель изделия для курения.

Способ может дополнительно включать в себя этапы, на которых передают параметр управления из вычислительного устройства в приёмопередатчик данных в электронной системе подачи аэрозоля, держателе изделия для курения или в устройстве для подачи ароматизатора, и управляют подачей электрической энергии на нагревательный элемент с использованием компьютерного процессора в электронной системе подачи аэрозоля, держателе изделия для курения или устройстве для подачи ароматизатора, которые исполняют компьютерный код в соответствии с данными параметра управления.

Пятым объектом изобретения является устройство для подачи ароматизатора в поток аэрозоля, выработанный электронной сигаретой, содержащее опорный элемент; электрический нагревательный элемент, расположенный на опорном элементе; электрические контакты, расположенные на опорном элементе и выполненные с возможностью электрического соединения электрического нагревательного элемента с батареей в электронной сигарете, когда устройство для подачи ароматизатора вставлено в электронную сигарету; и средство выработки ароматизатора, расположенное на опорном элементе над электрическим нагревательным элементом и содержащее удерживаемое в связующем материале ароматизирующее вещество, способное образовывать пар, причем связующий материал способен плавиться при нагревании; так что при подаче электрической энергии на нагревательный элемент тепло поступает к ароматизирующему веществу, расплавляя связующий материал и высвобождая из него ароматизирующее вещество в виде пара.

Указанные и другие аспекты вариантов осуществления изобретения изложены в независимых и зависимых пунктах формулы изобретения. Следует иметь в виду, что признаки зависимых пунктов формулы изобретения могут быть объединены друг с другом и с признаками независимых пунктов формулы изобретения в комбинации, которые отличаются от тех, которые точно установлены в пунктах формулы изобретения. Более того, изобретение не ограничено конкретными вариантами его осуществления, описанными ниже, а включает в себя и подразумевает любые подходящие комбинации особенностей каждого из вариантов.

Различные варианты осуществления изобретения подробно описаны далее со ссылками на чертежи.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 схематично показана система подачи аэрозоля, в которой могут быть реализованы различные варианты осуществления изобретения;

на фиг. 2 схематично показана часть системы подачи аэрозоля, содержащей устройство для подачи ароматизатора, вид в продольном разрезе;

на фиг. 3 – устройство для подачи ароматизатора в соответствии с первым примером его выполнения, вид сверху;

на фиг. 4, 5 и 6 – устройство для подачи ароматизатора в соответствии со вторым, третьим и четвертым примерами его выполнения, виды сбоку в разрезе;

на фиг. 7 – устройство для подачи ароматизатора в соответствии с дополнительным примером его выполнения, вид сверху;

на фиг. 8 – то же, вид сбоку в разрезе;

на фиг. 9 – компонент картриджа системы подачи аэрозоля, в которой расположено устройство для подачи ароматизатора, вид с торца;

на фиг. 10 – другой пример выполнения компонента картриджа системы подачи аэрозоля, в которой расположено устройство для подачи ароматизатора, вид с торца;

на фиг. 11 схематично показан первый пример системы подачи аэрозоля, содержащей устройство для подачи ароматизатора;

на фиг. 12 схематично показан второй пример выполнения системы подачи аэрозоля, содержащей устройство для подачи ароматизатора;

на фиг. 13 схематично показан третий пример выполнения системы подачи аэрозоля, содержащей устройство для подачи ароматизатора;

на фиг. 14 схематично показан первый пример выполнения держателя изделия для курения, содержащего устройство для подачи ароматизатора, вид в продольном разрезе;

на фиг. 15 схематично показан второй пример выполнения держателя изделия для курения, содержащего устройство для подачи ароматизатора, вид в продольном разрезе.

Осуществление изобретения

В дальнейшем описании рассмотрены различные варианты осуществления изобретения. Некоторые особенности определенных примеров и вариантов осуществления изобретения могут быть реализованы обычным образом, и для краткости они подробно не описаны. Таким образом, следует понимать, что подробно не описанные особенности рассмотренных в настоящем описании устройств и способов могут быть реализованы в соответствии с обычной технологией.

Изобретение касается изделий для курения. В настоящем описания этот термин включает в себя как сгорающие изделия для курения (такие как сигареты, сигары, сигариллы и другие изделия, основанные на сжигании табака или другого растительного материала) и электронные изделия для курения, такие как электронные системы подачи аэрозоля.

Некоторые аспекты настоящего изобретения касаются (но не ограничены указанным) электронных систем подачи пара, таких как электронные сигареты. В дальнейшем описании иногда может использоваться термин «электронная сигарета», тем не менее этот термин может быть взаимозаменяемо использован с термином система подачи аэрозоля (пара) или электронная система подачи аэрозоля (пара).

На фиг. 1 очень схематично (не в масштабе) показана система подачи аэрозоля/пара, такая как электронная сигарета 10, в которой могут быть использованы варианты осуществления изобретения. Электронная сигарета имеет по существу цилиндрическую форму, проходящую вдоль продольной оси, обозначенной пунктирной линией, и содержит два основных компонента, а именно: основной элемент 20 и картридж 30.

Картридж 30 содержит резервуар 38, содержащий жидкость, которая включает в себя жидкий состав, из которого будет выработан аэрозоль, например, содержащий никотин, и нагревательный элемент или нагреватель 40 для нагревания жидкости с целью выработки аэрозоля. Жидкость и нагреватель 40 вместе могут быть названы источником аэрозоля. Картридж 30 также содержит мундштук 35 с отверстием, через которое пользователь может вдыхать выработанный аэрозоль. Аэрозоль для вдыхания может быть назван потоком аэрозоля или вдыхаемым потоком воздуха. В качестве примера, жидкость может содержать примерно от 1 до 3% никотина и 50% глицерина, а оставшаяся часть – примерно одинаковые количества воды и пропиленгликоля и, возможно, также содержит другие компоненты.

Основной элемент 20 содержит перезаряжаемый элемент питания или батарею 54 (далее – батарея) для обеспечения электроэнергией электронной сигареты 10 и печатную плату 28 и/или другую электронику для общего управления электронной сигаретой. При использовании, когда нагреватель 40 получает электроэнергию из батареи 54, чем управляет печатная плата 28, возможно в ответ на изменение давления, которое обнаруживает датчик давления воздуха (не показан), нагреватель 40 испаряет жидкость в месте нагревания с целью выработки аэрозоля, и пользователь вдыхает этот поток аэрозоля через отверстие в мундштуке 35. Когда пользователь вдыхает через мундштук, аэрозоль перемещается от источника аэрозоля к мундштуку 35 вдоль канала для воздуха (не показан на фиг. 1), который соединяет источник аэрозоля с отверстием мундштука.

В этом конкретном примере основной элемент 20 и картридж 30 выполнены с возможностью отсоединения друг от друга путем отделения в направлении, параллельном продольной оси, как показано на фиг. 1, но они соединены, когда устройство 10 используется, с помощью взаимодействия элементов 21 и 31 зацепления (например, резьбовым или байонетным соединением) для обеспечения механического и электрического соединения основного элемента 20 с картриджем 30. Контакты электрического соединения на основном элементе 20, которые используются при соединении с картриджем 30, также являются контактами электрического соединения основного элемента 20 с зарядным устройством (не показано), когда основной элемент 20 отсоединен от картриджа 30. Другой конец зарядного устройства может быть вставлен во внешний источник электропитания, например, в USB порт, для зарядки или перезарядки батареи 54 в основном элементе 20 электронной сигареты. В других вариантах может быть иметься отдельный интерфейс для зарядки, и, например, аккумуляторная батарея 54 может заряжаться с присоединенном картридже 30.

Электронная сигарета 10 выполнена с одним или несколькими отверстиями (на фиг. 1 не показаны) для поступления воздуха. Эти отверстия, которые расположены во внешней стенке основного элемента 20 (но в других случаях они могут быть расположены во внешней стенке картриджа 30), соединены с каналом для потока воздуха через электронную сигарету 10 к мундштуку 35. Канал для воздуха может содержать область измерения давления (на фиг. 1 не показана) в основном элементе 20, и далее идет от основного элемента 20 в картридж 30 до области, которая находится вокруг нагревательного элемента 40, так что, когда пользователь вдыхает через мундштук 35, воздух втягивается в канал для воздуха через одно или несколько входных отверстий. Этот поток воздуха (или изменение давления) обнаруживает расположенный в канале датчик давления (на фиг. 1 не показан), который приводит в действие нагреватель 40 (под управлением печатной платы 28) с целью испарения некоторого количества жидкости с целью выработки аэрозоля. Поток воздуха, проходя по каналу, смешивается с паром в области нагревателя 40, и полученный аэрозоль (смесь воздуха и сконденсированного пара) перемещается в виде потока по каналу, который соединяет область нагревателя 40 с мундштуком 35, позволяя пользователю вдохнуть этот аэрозоль.

В некоторых случаях от выполненного с возможностью отсоединения картриджа 30 можно избавиться при исчерпании жидкости, и, при желании, он может быть заменен другим картриджем. В других случаях картридж может быть выполнен с возможностью пополнения жидкостью. Основной элемент 20 может быть выполнен с возможностью повторного использования путем перезарядки батареи, например, для обеспечения работы в течении года или больше, что достигается путем соединения с одноразовыми отсоединяющимися картриджами.

Система 10 подачи аэрозоля дополнительно содержит устройство 25 для подачи ароматизатора. В этом примере устройство 25 для подачи ароматизатора расположено в картридже 30. Это устройство обеспечивает управляемую подачу ароматизатора в поток аэрозоля, что будет дополнительно описано ниже. Это устройство расположено так, чтобы взаимодействовать с потоком воздуха, так что подаваемый устройством ароматизатор попадает в воздух, текущий по каналу для потока воздуха и, следовательно, в поток аэрозоля с целью доставки пользователю. Устройство для подачи ароматизатора может быть расположено по потоку выше или ниже нагревателя 40 и резервуара 38. Таким образом, ароматизатор может быть добавлен в поток воздуха до выработки аэрозоля или при его выработке. В первом случае устройство для подачи ароматизатора может быть расположено в секции основного элемента 20 (батарея), а не в картридже 30. Устройство для подачи ароматизатора может быть встроено в виде постоянного компонента любой секции, в частности, встроено в картридж 30, если эта часть выполнена одноразовой. В качестве альтернативы, устройство для подачи ароматизатора может быть отдельным расходуемым компонентом, который пользователь при необходимости вставляет в одну или другую секцию электронной сигареты и заменяет при исчерпании аромата или, когда нужен другой аромат. В таких случаях удобно, если устройство для подачи ароматизатора расположено в электронной сигарете в месте, прилегающем к элементам 21, 31 зацепления, с точки зрения легкости доступа, когда две части электронной сигареты разделены. Также могут быть использованы другие места, например, если картридж 30 или основной элемент 20 выполнены с возможностью отделения в дополнительном месте, находящемся на расстоянии от элементов зацепления, или если предусмотрен паз или отсек доступа для введения устройства для подачи ароматизатора через внешнюю стенку электронной сигареты.

На фиг. 2 схематично показано продольное сечение по средней части электронной сигареты, аналогичной электронной сигарете с фиг. 1, при этом картридж 30 и основной элемент 20 соединены, хотя они показаны отделенными. В этом примере боковые стенки 32, 22 картриджа 30 и основного элемента 20 имеют форму, позволяющую осуществить плотную посадку (также могут быть использованы защелкивающееся соединение, байонетное или резьбовое соединение). При сцепленных элементах 21, 31 обеспечивается электрическое соединение батареи 54 в основном элементе 20 с нагревателем 40 и с устройством 25 для подачи ароматизатора в картридже 30. В боковой стенке 22 основного элемента 20 имеется пара отверстий 24 (может быть большее или меньшее количество отверстий), которые позволяют поступать воздуху, как показано стрелками А. Эти отверстия сообщаются с расположенной в основном элементе 20 первой частью центрального пути или канала 56 для потока воздуха, которая, когда картридж 30 и основной элемент 20 соединены, сообщается с расположенной в картридже 30 второй частью канала 56 для потока воздуха, образуя непрерывный канал 56 для потока воздуха к мундштуку (поток воздуха показан стрелкой А). В канале 56 расположен нагреватель 40, так что через указанный канал 56 может быть воздух для сбора испаренной жидкости, когда пользователь вдыхает через мундштук, и воздух входит внутрь через отверстия 24. В нагреватель 40 жидкость поступает из резервуара (на фиг. 2 не показан) электронной сигареты, например, с помощью фитиля (в зависимости от материала и структуры нагревательного элемента). При обнаружении изменения давления воздуха происходит (под управлением печатной платы 28) подача электрической энергии от батареи 54 к нагревателю 40 для достижения требуемого для испарения нагрева с целью выработки аэрозоля.

Электрическая энергия для нагревания также подается от батареи 54 на устройство 25 для подачи ароматизатора. В этом примере устройство 25 расположено в боковой стенке канала 56, прилегающей к соединительному концу картриджа 30, так что оно может высвобождать ароматизирующее вещество непосредственно в протекающий воздух, а пользователь может легко вставлять и извлекать устройство 25, когда картридж 30 отделен от основного элемента 20. Ароматизатор F выделяется в виде пара из устройства 25 при подаче электрического тока от батареи 54 и ароматизатор F поступает непосредственно в канал 56, где его подхватывает поток А воздуха. Далее он перемещается вдоль канала 56 к нагревателю 40, где вырабатывается аэрозоль и, следовательно, попадает в поток аэрозоля.

Следует отметить, что в этом примере устройство 25 для подачи ароматизатора показано расположенным в канале 56 для потока воздуха, однако это не является важным: устройство может быть расположено в какой-либо камере, вырезе или другом отверстии, отделенном от канала для воздуха, но которое сообщается с этим каналом для подачи ароматизатора в поток воздуха.

Как показано на фиг. 3, устройство 25 для подачи ароматизатора содержит опорный элемент 60, который, для удобства, может быть плоским, но может иметь и другую конфигурацию в зависимости от конкретной конфигурации электронной сигареты. Например, опорный элемент может быть цилиндрическим или кольцевым, чтобы окружать канал для потока воздуха. Опорный элемент 60, который должен быть электроизолирующим, может быть образован, например, из стеклопластиковой пластины, хотя могут быть использоваться и другие материалы. На поверхности опорного элемента 60 образованы два или более электрических коннектора 62, так что, когда устройство 25 вставлено в электронную сигарету, эти электрические коннекторы образуют электрический контакт с другими соединительными устройствами, которые электрически соединены с батареей электронной сигареты (такой как батарея 54 на фиг. 1 и 2). Электрические коннекторы 62 являются соединительными устройствами для подачи электричества на нагревательный элемент 64, расположенный на опорном элементе 60 или в опорном элементе 60. На фиг. 3 показан нагревательный элемент 64 змеевидной формы, извивающейся по области опорного элемента 60, однако нагревательный элемент может иметь и другую форму, например, зигзагообразную, изогнутую, спиральную, прямую или какую-либо другую форму и/или на опорном элементе могут быть размещены два или более нагревательных элемента любой формы и в соответствии с любым шаблоном.

Средство выработки ароматизатора или вырабатывающий ароматизатор материал 66 расположен в виде слоя на поверхности опорного элемента 60, закрывая по меньшей мере часть области, обслуживаемой нагревательным элементом 64. Средство выработки ароматизатора содержит матрицу или связующий материал, который удерживает внутри себя ароматизирующее вещество. Ароматизирующее вещество может быть любым ароматизирующим веществом, которое может принимать форму пара, газа или капель жидкости, чтобы его переносил поток воздуха, и он оказывался в потоке аэрозоля. Таким образом, ароматизирующее вещество может быть летучим. Парообразное отстояние может присутствовать при обычных комнатных температурах или может быть получено из жидкого или твердого ароматизирующего вещества под воздействием тепла. Связующий материал может быть любым подходящим материалом, который имеет твердое или почти твердое (например, смола или паста) состояние при комнатной температуре и который может удерживать внутри себя ароматизирующее вещество. Например, ароматизирующее вещество может содержаться в смеси со связующим материалом (например, жидкий ароматизатор, подмешанный в связующий материал), или оно может быть заключено в капсулы (например, в микрокапсулы, с использованием любой известной технологии), которые могут быть подмешаны в связующий материал, или связующий материал может иметь структурой с промежутками, а ароматизирующее вещество может быть впрыснуто или расположено в этих промежутках (например, с помощью погружения связующего материала в ванну с жидким ароматизирующим веществом). Кроме того, связующий материал обладает свойством изменения состояния при нагревании, так что тепло, подведенное со стороны нагревательного элемента, приводит к полному или частичному переходу связующего материала из одного состояния в другое или в сторону другого состояния, в частности из твердого или гелеобразного состояния в жидкое или по направлению к жидкому состоянию. Нагретый и, следовательно, размягченный связующий материал может высвобождать ароматизирующее вещество в парообразном состоянии. В некоторых случаях связующему материалу нужно только измениться в сторону жидкого состояния (стать менее твердым) и, в некоторых случаях, он станет жидким, т.е. расплавится. В настоящего описании считается, что связующий материал размягчается при приложении тепла с целью высвобождения ароматизирующего вещества, при этом размягчение подразумевает менее твердое состояние, а также расплавление до жидкого или почти жидкого состояния. Нужная величина (степень) размягчения частично зависит от летучести ароматизирующего вещества и способа удержания ароматизирующего вещества в связующем материале. Более летучий ароматизатор может быть способен покинуть слегка размягченный связующий материал, например, через промежутки в связующем материале или путем прорыва окружающего связующего материала, если давление пара достаточно высоко. Меньшая летучесть может требовать расплавления связующего вещества для высвобождения ароматизатора. Некоторые ароматизирующие вещества для высвобождения ароматизатора могут нуждаться в полном разрушении, распаде или другом изменении структуры связующего материала, что может быть достигнуто с помощью расплавления. Термин «размягчение» предназначен для охвата всех упомянутых разных изменений, и он указывает на то, что для высвобождения ароматизатора из связующего материала нагревательный элемент обеспечивает полное или частичное вызванное теплом изменение состояния по направлению к менее твердой форме. Ароматизатор может быть способен испаряться напрямую из связующего материала, возможно также под действием тепла, которое может побуждать пар выйти из связующего материала. В качестве альтернативы, размягчение связующего материала и/или заключенного в капсулы материала может позволить высвободить ароматизатор или, по-прежнему, в виде жидкости, подлежащей испарению, или непосредственно в парообразном состоянии.

Подходящими материалами для связующего материала являются воски (которые обычно являются смачиваемыми и непористыми, например, природные и искусственные воски, такие как воски животного происхождения, например, пчелиный воск, минеральные воски, например, горный воск, нефтяные воски, например, парафиновые воски, полиолефиновые воски, например, полиэтиленовые воски и полипропиленовые воски, и воски растительного происхождения, например, канделильский воск, карнаубский воск, гидрированное касторовое масло и соевый воск), желатин, альгинаты и камеди (такие, как ксантановая камедь) и крахмалы. Задача связующего материала заключается в таком удержании ароматизирующего вещества, что его потери из связующего материала при обычных комнатных температурах (например, от 15°C до 30°C) минимальны (равны нулю или очень малы), а также в высвобождении ароматизирующего вещества в виде пара под действием тепла, размягчающего связующий материал. Для осуществления требуемого высвобождения ароматизирующего вещества могут подходить температуры в диапазоне от 25 до 70 или 80°C, или от 25 до 60°C, или от 30 до 70°C, или от 30 до 80°C, или от 40 до 70°C, или от 40 до 80°C, но точная температура выбирается в зависимости от типа связующего материала и типа ароматизирующего вещества. Например, может быть использована более высокая температура от 80 до 100°C. Нагревательный элемент и подача к нему электрического тока от батареи могут быть такими, чтобы обеспечивался требуемый уровень нагревания с целью достижения желаемой температуры для средства выработки ароматизатора. Требуемый уровень нагревания должен достигаться в пределах такого промежутка времени, который позволяет доставлять ароматизатор в поток аэрозоля при затяжке пользователя, так что предпочтительно, чтобы нагревание было очень быстрым. Например, нужное нагревание средства выработки ароматизатора может быть осуществлено одновременно с началом вдоха или в пределах не более половины секунды относительно момента начала вдоха. В других конструкциях, возможно включение нагревателя пользователем до начала его вдоха, чтобы осуществить немедленное поступление аромата, как только пользователь начал затяжку. Электрический ток для нагревания подается в течение промежутка времени установленной длительности (которая может быть переменной между вдохами, но может быть, например, равной примерно 1 секунде в начале вдоха, который обычно длится 3 секунды), а после нагревания связующий материал охлаждается и затвердевает или повторно застывает до обычного состояния при комнатной температуре для удержания оставшегося ароматизирующего вещества. Для исключения потерь ароматизирующего вещества между затяжками предпочтительным может быть связующий материал, который способен охлаждаться сравнительно быстро. Нагревание в течение времени, меньшего среднего времени вдоха (например, меньше 3 секунд) может быть предпочтительным для сохранения ароматизирующее вещество, так как ароматизатор, высвобожденный в более поздних частях вдоха будет доставлен пользователю с меньшей эффективностью, так что он, фактически, будет потрачен впустую.

Толщина слоя вырабатывающего ароматизатор материала 66 может быть выбрана с учетом факторов, включающих в себя общий объем ароматизирующего вещества, который желательно иметь в одном устройстве, и того, как быстро тепло может быть доставлено от нагревательного элемента 64 до внешней поверхности этого материала 66 (определяется по факторам, включающим в себя тепловые свойства вырабатывающего ароматизатор материала).

Слой вырабатывающего ароматизатор материала может быть нанесен на опорный элемент 60 любым удобным способом с учетом формы материала и требуемой толщины. Более толстые материалы, такие как паста, смола или воск, могут быть нанесены с помощью технологии распределения, например, путем впрыска или размещения участка вырабатывающего ароматизатор материала по поверхности опорного элемента и перемещения опорного элемента мимо распределительной пластины или между валками. Материал может быть слегка нагрет для его размягчения для облегчения распределения, но температура должна поддерживаться ниже значения, при котором происходит высвобождение ароматизатора. В других случаях средство выработки ароматизатора может иметь форму жидкости (например, содержащей заключенное в капсулы ароматизирующее вещество, взвешенное в жидком связующем материале), которую можно распылять, наносить или помещать на опорный элемент и которой позволяют высохнуть с целью образования нужного слоя. Для достижения желаемой толщины может быть нанесено несколько слоев. В качестве альтернативы жидкому или полужидкому составу, опорный элемент может быть погружен в резервуар с источником аромата, при этом погружают либо поверхностью опорного элемента для нанесения средства только на одну его поверхность, либо погружают, начиная с края, если средства нужны на обеих поверхностях опорного элемента. Кроме того, участки ароматизирующего вещества могут быть отлиты в виде твердых или полутвердых жестких или гибких таблеток или пластинок, которые могут быть приклеены к поверхности опорного элемента.

Ароматизирующее вещество предназначено для добавления вкуса и/или запаха в воздушный поток аэрозоля (помимо любого аромата, полученного от жидкости, хотя, при желании, устройство для подачи ароматизатора позволяет использовать жидкость без аромата). Под терминами «ароматизатор» понимаются материалы, которые могут быть использованы для создания в продукте желаемого вкуса или запаха. Они могут представлять собой экстракты (например, лакрица, гортензия, лист белоствольной японской магнолии, ромашка, пажитник, гвоздика, ментол, японская мята, анисовое семя, корица, травы, винтергрен, вишня, ягода, персик, яблоко, Драмбьюи, бурбон, шотландский виски, виски, мята, перечная мята, лаванда, кардамон, сельдерей, каскарилла, мускатный орех, сандаловое дерево, бергамот, герань, экстракт меда, розовое масло, ваниль, лимонное масло, апельсиновое масло, акация, тмин, коньяк, жасмин, иланг-иланг, шалфей, фенхель, гвоздичный перец, имбирь, анис, кориандр, кофе или мятное масло из любого растения сорта мята), улучшители запаха, блокировщики активного центра рецепторов горечи, стимуляторы и активаторы активных центров рецепторов ощущений, сахара и/или заменители сахаров (например, сукралоза, ацесульфам калия, аспартам, сахарин, цикламаты, лактоза, сахароза, глюкоза, фруктоза, сорбитол или маннитол) и другие добавки, такие как активированный уголь, хлорофилл, минералы, растения или средства освежения дыхания. Они могут быть искусственными, синтетическими или натуральными ингредиентами или смесями. Они могут находится в любой подходящей форме, например, в форме масла, жидкости или порошка, которая позволяет осуществлять выдачу пара ароматизатора.

На фиг. 4 показано устройство для подачи ароматизатора в сечении. В этом варианте нагревательный элемент 64 выполнен на внешней поверхности опорного элемента 60. Это может быть реализовано путем размещения резистивной дорожки с использованием любой обычной технологии по изготовлению, например, печатных плат. В качестве предпочтительных могут быть использованы и другие технологии. На своих концах нагревательный элемент 64 соединен с коннекторами 62 посредством проводящих элементов 65, которые, для ясности, показаны проходящими в опорном элементе 60, но они могут быть образованы на поверхности вместе с нагревательным элементом 64 и коннекторами 62, возможно, в ходе одного этапа изготовления. Далее на верхнюю часть нагревательного элемента 64 нанесен слой вырабатывающего ароматизатор материала 66.

На фиг. 5 показан другой вариант выполнения устройства для подачи ароматизатора. В этом варианте нагревательный элемент 64 расположен в толщине опорного элемента 60, а не на его поверхности. Такая структура может быть получена путем помещения резистивной проволоки между двумя слоями, например, стеклопластика или другого листа. Нагревательный элемент 64 соединен с коннекторами 62 на поверхности опорного элемента 60 с помощью проводящих элементов 65. Далее на любую поверхность опорного элемента 60 может быть нанесен слой вырабатывающего ароматизатор материала 66 в зависимости от конструкции электронной сигареты, в которой предполагается использование устройства для подачи ароматизатора, и относительных положений электрических соединений и канала для потока воздуха. На фиг. 5 показан материал 66, нанесенный на ту же поверхность, что и электрические коннекторы 62, но он может быть нанесен на противоположную поверхность. Например, может быть целесообразным выполнять электрические соединительные устройства в электронной сигарете сопрягающимися с устройством для подачи ароматизатора со стороны, удаленной от части канала для воздуха, в которую открыто средство выработки ароматизатора.

На фиг. 6 показан еще один вариант выполнения устройства для подачи ароматизатора. Это устройство обладает такой же структурой, что и устройство по фиг. 5, в котором нагревательный элемент 64 расположен в опорном элементе 60, но отличается от него тем, что средство 66 выработки ароматизатора расположено на обеих сторонах опорного элемента 60. Такая конфигурация может быть использована в электронных сигаретах, выполненных так, что протекающий в канале воздух или аэрозоль может проходить над обеими сторонами устройство для подачи ароматизатора, захватывая высвобожденный пар от обоих слоев источника аромата. Это может удвоить количество ароматизирующего вещества, например, в одном устройстве, или позволить разделить источник аромата на два более тонких слоя, так что эффект нагревания может быстрее достичь его поверхности. В качестве альтернативы, средство выработки ароматизатора может быть нанесено на обе стороны опорного элемента в устройстве с нагревательным элементом, который расположен на поверхности, если опорный элемент достаточно тонок и/или является достаточно хорошим проводником тепла для доставки адекватного количества тепловой энергии через толщину опорного элемента до источника аромата, находящегося на противоположной поверхности.

В любом варианте осуществления изобретения электрические коннекторы 62 могут быть расположены на любой стороне опорного элемента 60, как удобно, или пара коннекторов 62 может быть расположена так, что один коннектор 62 находится на одной стороне опорного элемента 60, а другой коннектор 62 – на другой стороне опорного элемента 60. В качестве альтернативы, одно или оба коннектора 62 могут быть расположены на одном или нескольких краях опорного элемента 60. Может быть использовано любое их положение для образования соединений с соответствующими соединительными устройствами электронной сигареты в предпочтительных местах.

Устройства, показанные на фиг. 3 – 6 имеют один нагревательный элемент. В качестве альтернативы, устройство может содержать два или более отдельных нагревательных элемента. Нагревательные элементы могут обслуживать один и тот же участок средства выработки ароматизатора, и они могут быть по выбору доступны по отдельности или вместе с целью расширения области управления уровнем нагревания и, следовательно, уровнем высвобождения ароматизатора в любой заданный момент времени. Отдельные участки средства выработки ароматизатора могут быть расположены так, чтобы они нагревались отдельными нагревательными элементами. Кроме того, нагревательные элементы могут быть выполнены с возможностью последовательного доступа, так что второй участок может вырабатывать ароматизатор после исчерпания первого участка. Нагревательные элементы можно включать отдельно в соответствии с выбором потребителя, чтобы высвобождать ароматизатор по требованию из выбранного участка. Таким образом, из одного устройства для подачи ароматизатора может быть подаваться более одного ароматизатора.

Нагревательные элементы могут быть расположены для обслуживания противоположных сторон опорного элемента или для обслуживания разных областей одной стороны опорного элемента. Различные участки средства выработки ароматизатора могут быть нанесены на опорный элемент в соответствии с расположением нагревательных элементов. Нагревательные элементы могут быть расположены на поверхности опорного элемента, как показано на фиг. 4, или в толщине опорного элемента, как показано на фиг. 5 и 6.

На фиг. 7 показано устройство с двумя нагревательными элементами. В этом случае на одной поверхности опорного элемента 60 расположены рядом друг с другом два нагревательных элемента 64а и 64b с соответствующими электрическими соединительными устройствами 62а и 62b. Каждый из нагревательных элементов обладает соответствующим участком 66а, 66b средства выработки ароматизатора. Эти участки могут содержать разные ароматизаторы или один и тот же ароматизатор.

На фиг. 8 показан второй вариант выполнения устройства с двумя нагревателями. В этом варианте два нагревательных элемента 64а и 64b с соответствующими электрическими коннекторами 62а и 62b расположены по одному на каждой из противоположных сторон опорного элемента 60. На каждом нагревательном элементе расположен соответствующий участок 66а, 66b средства выработки ароматизатора, которые могут содержать один и тот же или разные ароматизаторы.

Эти конструкции могут быть расширены для обеспечения любого количества отдельных нагревательных элементов, расположенных на одной или обеих сторонах опорного элемента. Каждый нагревательный элемент может обслуживать отдельный участок источника аромата или один участок источника аромата может покрывать два или более нагревательных элемента.

В дополнительных альтернативных конструкциях устройство для подачи ароматизатора может содержать нагревательный элемент и контактирующий с ним участок средства выработки ароматизатора без какого-либо опорного элемента. Если нагревательный элемент выполнен так, чтобы он мог в значительной степени поддерживать сам себя, например, он выполнен из жесткого или упругого провода или отштампован или вырезан из металла надлежащей толщины, то может отсутствовать необходимость в опорном элементе. Нагревательный элемент может иметь покрытие (полученное, например, погружением нагревательного элемента в жидкий состав ароматизирующего вещества) или может быть обернут или обмотан вокруг средства выработки ароматизатора, или вставлен в твердый или полутвердый участок средства выработки ароматизатора. Концы нагревательного элемента могут иметь форму электрических соединительных устройств для введения в гнездовые соединительные устройства в электронной сигарете с целью создания требуемого электрического соединения с батареей.

Электронная сигарета содержит гнездо, выемку, отверстие, полость, приемник или аналогичный элемент для приема, удержания и расположения устройства для подачи ароматизатора и образования необходимых электрических соединений с электрическими соединительными устройствами нагревательного элемента с целью подачи электрической энергии на нагревательный элемент от батареи электронной сигареты. Гнездо может быть выполнено таким образом, чтобы устройство для подачи ароматизатора могло быть извлечено пользователем и заменено другим или устройство для подачи ароматизатора может быть выполнено в виде несъемного компонента в одноразовом картридже, причем в этом случае не требуется доступ к устройству для подачи ароматизатора, и оно может быть запечатано внутри картриджа в положении, к которому отсутствует доступ. Может быть использована любая конфигурация для расположения устройства для подачи ароматизатора.

На фиг. 9 упрощенно показан первый пример конфигурации устройства для подачи ароматизатора, расположенного в картридже 30, (вид с торца картриджа, отсоединенного от основного элемента (с батареей), если смотреть внутрь картриджа). Показаны не все компоненты. Картридж 30 имеет круглое поперечное сечение и ограничен внешней стенкой 32. Этот картридж содержит канал 56 для потока воздуха, который выполнен по существу по центру картриджа 30. Внутри канала виден нагревательный элемент 40 устройства 25 для подачи ароматизатора, которое вставлено в гнездо с одной стороны этого канала. Имеется пара направленных навстречу друг другу U-образных направляющих 70а и 70b, зажимающих противоположные края устройства 25 для подачи ароматизатора. Устройство 25 может быть вдвинуто в эти направляющие 70а, 70b, которые направляют его в положение приема, в котором образуются электрические соединения. Направляющие 70а, 70b могут быть проводящими (например, выполненными из металлического электропроводного материала), чтобы образовывались электрические соединительные устройства электронной сигареты для соединения с устройством 25 для подачи ароматизатора, или на них могут быть установлены электрические соединительные устройства, или форма дорожек 70а, 70b может быть такой, чтобы направлять устройство 25 в положение, в котором образуется контакт с электрическими соединительными устройствами, установленными на другой части электронной сигареты. Как показано, направляющие 70а, 70b удерживают устройство 25 для подачи ароматизатора на некотором расстоянии от соседней стенки канала 56 для потока воздуха, так что воздух может обтекать обе поверхности устройства. Таким образом, при желании, устройство 25 может содержать участок источника аромата на каждой поверхности. В качестве альтернативы, дорожки 70а, 70b могут удерживать устройство 25, по существу, на уровне со стенкой канала для потока воздуха, так что воздух может протекать только над одной поверхностью.

На фиг. 10 упрощенно показан второй пример конфигурации устройства для подачи ароматизатора, расположенного в картридже 30, при этом снова показан вид с торца. В этой конфигурации устройство 25 для подачи ароматизатора удерживается в положении, аналогичном положению по фиг. 9. В этом случае имеется мелкий паз 72, выполненный в боковой стенке канала для потока воздуха и в который может быть вдвинуто устройство 25 для подачи ароматизатора. Упругий, отклоняемый или содержащий пружину рычаг 74, одним концом прикрепленный к части картриджа, проходит над мелким пазом 72 для оказания давления на установленное устройство 25 и его удержания, аналогично тому, как модуль идентификации абонента (SIM) удерживается внутри мобильного телефона. Рычаг 74, выполненный, например, из изогнутого металла, сам может образовывать электрические контакты при надлежащей форме, или может содержать электрические соединительные устройства, иным образом расположенные на нем, или может просто удерживать устройство 25 в правильном положении для контакта с электрическими соединительными устройствами в картридже.

В примерах по фиг. 9 и 10 к устройству для подачи ароматизатора можно легко получить доступ от открытого конца отсоединенного картриджа, так что, при необходимости, устройство для подачи ароматизатора может быть извлечено и заменено пользователем. Эти примеры не ограничивают изобретение и, при желании, может быть использована любая альтернативная конфигурация приема, удержания и соединения устройства для подачи ароматизатора. Специалисту в данной области техники ясны многие альтернативы.

Чтобы обеспечить пользователю управление подачей ароматизатора, нагревательный элемент устройства для подачи ароматизатора может снабжаться электрической энергией независимо от подачи электрической энергии на нагреватель источника аэрозоля. Если указанные нагревательный элемент и нагреватель одновременно получают электрическую энергию из батареи в ответ на вызванное затяжкой изменение давления воздуха, ароматизатор подается установленным способом с каждой затяжкой до высвобождения всего ароматизирующего вещества. Благодаря разделению и независимости подачи электричества на нагревательный элемента и на нагреватель, ароматизатор можно подавать по желанию пользователя, например, большее или меньшее количество при каждой затяжке или только для некоторых затяжек.

Такое управление может быть реализовано разными путями. Простым примером является переключатель, который расположен снаружи электронной сигареты и которым пользователь может управлять при каждой затяжке, если он желает добавить аромат. Электрическая энергия может быть подана на нагревательный элемент тогда, когда переключатель приведен с действие, и может быть отключена, когда переключатель переведен в нерабочее положение. В качестве альтернативы, переключатель может работать для включения нагревательного элемента при желании пользователя, но, если он не был выключен, подача электрической энергии автоматически прекращается в конце вдоха (его обнаруживает датчик давления, используемый для управления подачей электроэнергии на источник аэрозоля), так что устройство для подачи ароматизатора невозможно оставить включенным на продолжительный период времени. Это улучшает безопасность, исключая перегрев, и откладывает высвобождение ароматизирующего вещества до тех пор, когда оно потребуется, так что ароматизирующее вещество не расходуется впустую. В качестве расширения этой схемы, переключатель может быть выполнен так, что им нельзя воспользоваться для включения нагревательного элемента до обнаружения вдоха датчиком давления. Таким образом, нагревательный элемент может работать только при затяжке пользователя электронной сигареты.

Переключатель может иметь любую удобную форму, например, быть сенсорным, кнопочным, тумблерным или ползунковым. Он может быть расположен на любой внешней части электронной сигареты, но предпочтительно, чтобы он был расположен в месте, где пользователь может им легко управлять, удерживая электронную сигарету во время затяжки, и где для управления нужно обдуманное действие для исключения случайного срабатывания. Если переключатель находится на основном элементе, в котором расположена батарея, а не на возможно одноразовом картридже, то он может длительно эксплуатироваться. Тем не менее, если предпочтительно, он может быть расположен и на картридже.

На фиг. 11 очень схематично и упрощенно показана электронная сигарета с переключателем для управления устройством для подачи ароматизатора. Как в примере по фиг. 1, электронная сигарета 10 содержит картридж 30, который может быть соединен с основным элементом 20 и в котором находится источник аэрозоля, включающий в себя резервуар 38 и нагреватель 40, и устройство 25 для подачи ароматизатора. В основном элементе 20 расположена аккумуляторная батарея и печатная плата 28 с датчиком давления. В соединении картриджа 30 с основным элементом 20 образовано электрическое соединение между этими двумя частями, так что можно доставлять электрическую энергию от батареи к нагревателю 40 и устройству 25 для подачи ароматизатора. Печатная плата 28 управляет подачей электроэнергии на нагреватель (с помощью не показанной электрической схемы) в ответ на изменение давления, обнаруженное датчиком давления. Основной элемент 20 дополнительно содержит управляемый пользователем внешний переключатель или кнопку 76, которая расположена на внешней поверхности основного элемента 20 и которая приводит в действие переключатель 78, находящийся в электрической схеме основного элемента. Когда переключатель 78 замкнут, электрическая энергия поступает от батареи 54 на нагревательный элемент устройства 25 для подачи ароматизатора. Печатная плата может быть также объединена с указанной электрической схемой и надлежащим образом выполнена для обеспечения некоторой степени дополнительного управления, так что переключатель 78 может быть замкнут только тогда, когда датчик давления обнаруживает вдох, как описано выше. Иначе печатная плата поддерживает переключатель 78 в разомкнутом положении, так что нагревательным элементом устройства для подачи ароматизатора невозможно управлять.

Управляемое переключателем устройство для подачи ароматизатора обеспечивает пользователю возможность добавлять или не добавлять аромат в любую затяжку и, благодаря сохранению замкнутого переключателя в течение более длительного или более короткого времени, может быть достигнуто управление количеством ароматизатора на одну затяжку. Более тонкого уровня управления можно достичь путем использования программного управления работой нагревательного элемента.

На фиг. 12 очень упрощенно (не в масштабе) показан примера выполнения электронной сигареты с возможностью программного управления. Электронная сигарета 10 содержит такие же компоненты, что и в примере по фиг. 11, при этом батарея 54 из секции 20 основного элемента обеспечивает с помощью электрической схемы подачу электрической энергии на устройство 25 для подачи ароматизатора в картридже 30. Печатная плата 28, которая обеспечивает общее управление работой компонентов электронной сигареты 10, управляет подачей электроэнергии из батареи 54 на устройство 25 для подачи ароматизатора. Печатная плата 28 содержит микропроцессор 78 и память 79, в которой хранится компьютерный код, исполняемый микропроцессором 78 с целью управления тем, как и когда батарея подаст электрическую энергию для работы одного или нескольких нагревательных элементов устройства для подачи ароматизатора. Управление может осуществляться в соответствии с таким параметрами управления, как: каким нагревательным элементом управлять (если имеется более одного нагревательного элемента); при каких затяжках управлять нагревательным элементом (каждую затяжку, чередующиеся затяжки, например, первую затяжку, вторую или третью затяжки после включения электронной сигареты); как много подавать электрической энергии (для управления тем, насколько горячим будет нагревательный элемент и, следовательно, как много ароматизирующего вещества будет высвобождено); и насколько долго подавать электрическую энергию в любой заданной затяжке.

Чтобы пользователь мог индивидуально настроить эти параметры, хранящийся компьютерный код может быть изменен или перепрограммирован. Печатная плата 28 содержит элемент приёмопередатчик 80 данных, выполненный с возможностью беспроводной связи с приемопередающим элементом 84 вычислительного устройства 82. Приемопередающие элементы выполнены с возможностью установления канала 81 беспроводной связи. Это может быть реализовано любым удобным способом беспроводной связи, таким как Bluetooth, или радиочастотная связь, или с помощью инфракрасных сигналов. Вычислительное устройство 82 может быть любым устройством, которое выполнено с возможностью приема вводимых пользователем данных и передачи этой информации по каналу 81 беспроводной связи, например, помимо прочего, на мобильный телефон, смартфон, планшет, «умные часы», переносной компьютер или настольный компьютер. Вычислительное устройство 82 снабжено надлежащим программным обеспечением (которое можно скачать из Интернета или которое другим образом установлено пользователем в соответствии, например, с моделью электронной сигареты, которой обладает пользователь), чтобы иметь возможность программирования устройства 25 для подачи ароматизатора. Дисплей 83 вычислительного устройства 82 показывает пользовательский интерфейс, который запрашивает пользователя о введении надлежащей информации для настройки параметров управления. Например, может быть представлен список доступных ароматов для выбора, и пользователь может выбрать к каким затяжкам добавлять аромат, а также может ввести степень ароматизации, желательный для каждой выбранной затяжки. Это можно выполнить с помощью, например, ползункового управляющего элемента, который позволяет выбрать уровень аромата между максимальным и минимальным значениями, при этом вычислительное устройство 82 и/или микропроцессор 78 на печатной плате 28 преобразует выбранный уровень в количество подаваемой электрической энергии, которое соответствует упомянутой степени ароматизации. Когда пользователя удовлетворят все установленные параметры, данные, представляющие эти параметры, передаются из вычислительного устройства 82 на электронную сигарету 10 по каналу 81 связи, например, в ответ на приведение в действие пользователем управляющего элемента «сделано» или «сохранить» на пользовательском интерфейсе.

Данные сохраняются в памяти 79 для исполнения микропроцессором 78 в ходе будущего использования электронной сигареты 10.

Для целей управления приемопередающий элемент может быть выполнен с возможностью только приема данных. Тем не менее, если он также выполнен с возможностью передачи, электронная сигарета может передавать назад, на устройство пользователя, например, уведомление о том, что устройство для подачи ароматизатора близко к исчерпанию (весь аромат высвобожден, например, по оценке количества нагреваний, с момента установки устройства). Также электронная сигарета может автоматически уведомлять вычислительное устройство о типе или модели установленного устройства для подачи ароматизатора, так что вычислительное устройство может запросить пользователя запрограммировать надлежащие параметры управления. Для этого устройство 25 для подачи ароматизатора может иметь идентификационный код, который встроен в электрическую схему или программное обеспечение и который может быть считан микропроцессором 78 с помощью электрической схемы. В отсутствие указанного, пользователь может ввести тип устройства в вычислительное устройство путем его выбора из списка, который, например, представлен в пользовательском интерфейсе. Далее вычислительное устройство может представить надлежащий пользовательский интерфейс для программирования параметров, касающихся конкретного устройства для подачи ароматизатора.

В качестве альтернативы, электронная сигарета может быть выполнена с возможностью программирования посредством проводного соединения с вычислительным устройством. На фиг. 13 очень упрощенно (не в масштабе) показана такая схема. Электронная сигарета 10 содержит гнездо 86 данных, в которое может быть вставлен кабель 85 передачи данных, чтобы соединить электронную сигарету 10 с вычислительным устройством 82, которое является настольным компьютером. Передача данных может быть осуществлена, например, через USB или Ethernet порты, хотя может быть использован любой протокол передачи данных. Для удобства гнездо 86 данных может быть также реализовано как гнездо зарядки батареи электронной сигареты, например, для этого будет удобен USB порт. Система может работать так же или аналогично тому, как описано при рассмотрении фиг. 12. Вычислительное устройство содержит программное обеспечение для представления пользователю пользовательского интерфейса для ввода нужных параметров управления, и эти данные передаются в память электронной сигареты по кабелю 85 данных.

Следует отметить, что, при желании, функции печатной платы и ее компонентов могут быть реализованы с использованием любой комбинации программного обеспечения, аппаратного обеспечения и аппаратно-программного обеспечения.

Приведенные выше варианты осуществления изобретения описаны в контексте электронных сигарет или других систем подачи аэрозоля и пара. Тем не менее, изобретение этим не ограничивается. Изобретение может быть использовано и для добавления аромата в обычные сгорающие изделия для курения, такие как изделия, основанные на употреблении табака.

Для такого использования необходимо выполнить держатель для сгорающего изделия для курения, через который пользователь вдыхает с продукты горения, например, аналогично держателю обычной сигареты, так, чтобы он содержал и запитывал устройство для подачи ароматизатора, аналогично любому описанному выше примеру.

На фиг. 14 схематично показан в разрезе держатель 100 сгорающего курительного изделия, выполненный из отформованного пластика или других материалов, который имеет трубчатую конструкцию с центральным отверстием, образующим канал 156 для потока воздуха, который проходит между мундштуком 135 и отверстием 102 в которое может быть вставлено сгорающее курительное изделие 104 с целью его использования. Когда сгорающее курительное изделие 104 вставлено в держатель 100 и подожжено, пользователь делает затяжку через мундштук. При этом в табачный стержень 106 сгорающего курительного изделия втягивается воздух, и в этом стержне собирается дым, никотин и другие компоненты, обычным образом высвобождающиеся из горящего табака. Эти компоненты втягиваются через фильтр 108 сгорающего курительного изделия (или, если фильтр отсутствует, просто из конца сгорающего курительного изделия) в канал 156 внутри держателя 100, откуда пользователь вдыхает их через мундштук. Этот поток А воздуха соответствует потоку аэрозоля в электронной сигарете, и в настоящем описании указанные термины употребляются взаимозаменяемо.

Держатель 100 выполнен так, что устройство 25 для подачи ароматизатора может быть вставлено в него, так что ароматизирующее вещество F, высвобожденное средством 66 выработки ароматизатора в устройстве 25, подхватывается потоком проходящего через держатель воздуха, добавляя тем самым аромат к выходящему из сгорающего курительного изделия продукту. В боковой стенке держателя 100 выполнен паз 101, в который может быть вставлено устройство для подачи ароматизатора. Паз 101 обеспечивает доступ к гнезду 103 в форме выемки со стороны канала 156 для воздуха, которая принимает и удерживает устройство 25 для подачи ароматизатора в положении, в котором высвобожденное из него ароматизирующее вещество попадает в этот канал 156. В качестве альтернативы, держатель может быть выполнен с возможностью приема и удержания устройства для подачи аромата любым другим подходящим образом. Держатель 100 снабжен батареей 154 и печатной платой 128 или другой управляющей электроникой (в том числе датчиком давления для обнаружения затяжки пользователя через держатель 100), аналогичной описанной выше электронике для электронной сигареты. Устройство 25 для подачи ароматизатора соединено с батареей 154 посредством электрических контактов и цепей для подачи электрической энергии на нагревательные элементы устройства 25. Печатная плата и ее микропроцессор 178 управляют нагреванием в соответствии с параметрами управления, которые сохранены в памяти 179 в виде компьютерного кода. Эти параметры могут быть запрограммированы в соответствии с пользовательскими предпочтениями с помощью обновлений данных, которые получают, как и раньше, от вычислительного устройства с помощью приёмопередающего элемента 180. Для зарядки батареи имеется разъем 186, который также может обеспечить передачу параметров управления или других данные в память 179 с использованием проводного соединения с вычислительным устройством, как описано выше.

С помощью такого держателя можно добавить любой аромат в обычное сгорающее курительное изделие по желанию и требованию пользователя. При этом обеспечивается существенно более тонкое добавление аромата по сравнению с простым добавлением ароматов в табачный материал или материал фильтра, когда аромат добавляют в каждую затяжку с заранее заданным уровнем, который не может быть изменен пользователем.

В качестве альтернативы, держатель может быть выполнен с возможностью управления ароматом с помощью переключателя, аналогично функциональным возможностям по управлению переключателем для электронной сигареты по фиг. 11.

На фиг. 15 схематично показан в разрезе держатель 100, снабженный переключателем. Держатель 100 содержит расположенный на внешней стенке переключатель 176 (как и ранее, любого желаемого типа), который управляет соединением батареи 154 с нагревательным элементом устройства 25 для подачи ароматизатора, обеспечивая тем самым нагревание и высвобождение ароматизирующего вещества. Управляющая электроника 128, возможно включающая в себя датчик давления, может быть выполнена с возможностью ограничения работы нагревательного элемента промежутками, когда пользователь вдыхает через держатель 100, что сделано по соображениям безопасности и для экономии ароматизирующего вещества, также как для электронной сигареты. Держатель указанного типа позволяет пользователю добавлять ароматизатор в любую затяжку сгорающего курительного изделия просто путем управления переключателем, и при желании изменения аромата устройство для подачи ароматизатора может быть заменено в любое время.

Кроме того, держатели изделия для курения, выполненные с возможностью расположения в них устройства для подачи ароматизатора, могут быть использованы не только для их использования со сгорающим курительным изделием, но и для удержания электронной системы подачи аэрозоля (такой как электронная сигарета) и добавления аромата в нее. Таким образом, указание на «держатель изделия для курения» подразумевает держатели, выполненные с возможностью удержания или сгорающих курительных изделий, или электронных систем подачи аэрозоля, или и того, и другого.

Следует отметить, что также можно обеспечить выполнение функций печатной платы или другой электроники по управлению работой нагревательного элемента непосредственно на устройстве для подачи ароматизатора, а не в электронной сигарете или в держателе изделия для курения. Процессор, память и приёмопередатчик данных могут быть установлены на опорном элементе и снабжены надлежащей электрической схемой и источником электроэнергии. Хотя указанное увеличивает стоимость и сложность, а возможно, и размер устройства для подачи ароматизатора, однако это позволяет использовать такое устройство с электронной сигаретой, в которой печатная плата выполнена без возможности управления доставкой ароматизатора. Например, пользователь может заменить одноразовый компонент картриджа компонентом, выполненным с возможностью приема устройства для подачи ароматизатора при одновременном сохранении существующего многократно используемого компонента электронной сигареты.

Во всех описанных выше примерах использовалось обычное электрическое резистивное нагревание для высвобождения ароматизирующего вещества из устройства для подачи ароматизатора. Устройство содержит один или несколько нагревательных элементов, которые соединены посредством проводов, контактов или подобного с источником электрической энергии (батареей) с целью пропускания электрического тока через нагревательный элемент для увеличения его температуры. Количество выработанного тепла зависит от электрического сопротивления нагревательного элемента и величины протекающего через него тока или подводимому к нагревательному элементу напряжения (разницы потенциалов).

В качестве альтернативы, в устройстве для подачи ароматизатора может использоваться индукционное (индуктивное) нагревание для выработки тепла в нагревательном элементе (элементах). Индукционное нагревание позволяет нагревать электропроводящий элемент, обычно выполненный из металла, с помощью электромагнитной индукции. Имеется электронный генератор для выработки высокочастотного переменного тока, который проходит через электромагнит. В свою очередь, электромагнит создает быстро меняющееся магнитное поле, которое ориентировано так, чтобы проникать в подлежащий нагреванию объект, в данном случае – в нагревательный элемент устройства для подачи ароматизатора. Магнитное поле генерирует в проводящем материале вихревые токи, которые вырабатывают тепло из-за сопротивления этого материала. Таким образом, при индукционном нагревании тепло также вырабатывается за счет протекания тока в материале, имеющем электрическое сопротивление, но при этом ток является вихревым, сгенерированным с помощью внешнего магнитного поля, а не током, полученным за счет разности потенциалов, обеспечиваемой источником электроэнергии.

Таким образом, конструкция нагревательного элемента с электрическими контактами, обеспечивающими электрическое соединение с источником электроэнергии, таким как батарея, может быть заменена конструкцией нагревательного элемента, который расположен в области действия магнитного поля электромагнита, питаемого соответствующим электронным генератором, который получает электрическую энергию от батареи или другого источника электроэнергии. В рассмотренных выше примерах для нагревательного элемента используются электрические контакты; а для индукционного нагревания такие физические контакты не требуются, и соединение между нагревательным элементом и источником электроэнергии обеспечивается генератором и электромагнитом (или другой схемой для выработки требуемого магнитного поля). Подача электрической энергии на нагревательный элемент включает в себя воздействие магнитного поля для выработки вихревых токов, вместо непосредственного прохождения тока через физическое электрическое соединение, которое подает электрическую энергию в примерах резистивного нагревания. В конфигурациях с несколькими нагревательными элементами создание магнитного поля может быть разделено (например, путем использования своего электромагнита на каждый нагревательный элемент), так что благодаря работе соответствующих электромагнитов можно подавать электрическую энергию отдельно на нагревательные элементы.

Описанные варианты осуществления изобретения показаны только для помощи в понимании и изучении особенностей изобретения. Эти варианты осуществления изобретения представлены только как образцы, и они не является исчерпывающим и/или единственно возможными. Ясно, что описанные в настоящем описании достоинства, варианты осуществления изобретения, примеры, функции, особенности конструкции и/или другие аспекты не ограничивают объем изобретения, который определяется его формулой, и что могут быть использованы другие варианты осуществления изобретения и различные модификации без выхода за объем настоящего изобретения. Различные варианты осуществления изобретения могут содержать, состоять или, по существу, состоять из надлежащих комбинаций описанных элементов, компонентов, особенностей, частей, этапов, способов и так далее, отличающихся от явно описанных в настоящем документе.

Изобретение относится к устройству для подачи ароматизатора в поток аэрозоля, выработанный изделием для курения, которое содержит электрический нагревательный элемент, выполненный с возможностью соединения с источником электрической энергии; опорный элемент, в котором или на котором расположен нагревательный элемент, при этом опорный элемент также несет электрические контакты, выполненные с возможностью соединения нагревательного элемента с источником электрической энергии, который расположен в электронной системе подачи аэрозоля или в держателе изделия для курения; и средство выработки ароматизатора, расположенное в виде слоя на поверхности опорного элемента с возможностью приема тепла от нагревательного элемента и содержащее удерживаемое в материале подложки ароматизирующее вещество, способное образовывать пар, причем материал подложки способен размягчаться под действием тепла, так что при подаче электрической энергии на нагревательный элемент тепло поступает к средству выработки ароматизатора, размягчая по меньшей мере часть материала подложки и высвобождая при этом по меньшей мере некоторое количество ароматизирующего вещества в виде пара. Технический результат заключается в обеспечении управления доставкой аромата. 5 н. и 15 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Устройство для подачи ароматизатора в поток аэрозоля, выработанный изделием для курения, содержащее

электрический нагревательный элемент, выполненный с возможностью соединения с источником электрической энергии;

опорный элемент, в котором или на котором расположен нагревательный элемент, при этом опорный элемент также несет электрические контакты, выполненные с возможностью соединения нагревательного элемента с источником электрической энергии, который расположен в электронной системе подачи аэрозоля или в держателе изделия для курения; и

средство выработки ароматизатора, расположенное в виде слоя на поверхности опорного элемента с возможностью приема тепла от нагревательного элемента и содержащее удерживаемое в материале подложки ароматизирующее вещество, способное образовывать пар, причем материал подложки способен размягчаться под действием тепла, так что при подаче электрической энергии на нагревательный элемент тепло поступает к средству выработки ароматизатора, размягчая по меньшей мере часть материала подложки и высвобождая при этом по меньшей мере некоторое количество ароматизирующего вещества в виде пара.

2. Устройство по п. 1, в котором изделие для курения представляет собой сгорающее изделие, а устройство для подачи ароматизатора выполнено с возможностью расположения в держателе сгорающего курительного изделия, содержащем источник электрической энергии.

3. Устройство по п. 1, в котором изделие для курения является электронной системой подачи аэрозоля, которая содержит источник электрической энергии, а устройство для подачи ароматизатора выполнено с возможностью расположения в этой электронной системе.

4. Устройство по любому из пп. 1-3, в котором нагревательный элемент выполнен с возможностью снабжения электрической энергией с помощью индукции.

5. Устройство по любому из пп. 1-4, дополнительно содержащее один или несколько дополнительных средств выработки ароматизатора.

6. Устройство по п. 5, в котором одно или несколько средств выработки ароматизатора расположены на каждой из противоположных поверхностей опорного элемента.

7. Устройство по любому из пп. 1-6, дополнительно содержащее один или несколько дополнительных нагревательных элементов, выполненных с возможностью раздельного снабжения электрической энергией.

8. Устройство по п. 7, содержащее отдельный участок ароматизирующего вещества, расположенный с возможностью приема тепла от каждого нагревательного элемента.

9. Устройство по любому из пп. 1-8, в котором материал подложки содержит воск.

10. Устройство по любому из пп. 1-9, в котором снабжение нагревательного элемента электрической энергией для размягчения по меньшей мере части материала подложки включает в себя подачу электрической энергии для выработки количества тепла, достаточного для плавления по меньшей мере части материала подложки.

11. Электронная система подачи аэрозоля, компонент электронной системы подачи аэрозоля или держатель изделия для курения, которые содержат гнездо для приема устройства для подачи ароматизатора по любому из пп. 1-10 в положении, которое обеспечивает электрическое соединение с источником электрической энергии в электронной системе подачи аэрозоля или в держателе изделия для курения и из которого ароматизатор, высвобожденный устройством для его подачи, способен попасть в путь для потока аэрозоля через электронную систему предоставления аэрозоля или держатель изделия для курения.

12. Электронная система подачи аэрозоля, компонент электронной системы подачи аэрозоля или держатель изделия для курения по п. 11, в которых гнездо выполнено так, чтобы позволить пользователю удалять и заменять устройство для подачи ароматизатора.

13. Электронная система подачи аэрозоля, компонент электронной системы подачи аэрозоля или держатель изделия для курения по любому из пп. 11 или 12, в которых имеется внешний приводимый в действие пользователем выключатель, выполненный с возможностью размыкания и замыкания соединения электрического нагревательного элемента с источником электрической энергии.

14. Электронная система подачи аэрозоля, компонент электронной системы подачи аэрозоля или держатель изделия для курения по любому из пп. 11 или 12, в которых содержится компьютерный процессор, выполненный с возможностью исполнения хранящегося в памяти компьютерного кода для управления подачей электрической энергии к нагревательному элементу от ее источника.

15. Электронная система подачи аэрозоля, компонент электронной системы подачи аэрозоля или держатель изделия для курения по п. 14, в которых дополнительно содержится приемопередатчик данных, выполненный с возможностью приема обновленного компьютерного кода для хранения его в памяти.

16. Устройство по любому из пп. 1-10, дополнительно содержащее компьютерный процессор, выполненный с возможностью исполнения хранящегося в памяти компьютерного кода для управления подачей электрической энергии на нагревательный элемент, и приемопередатчик данных, выполненный с возможностью приема обновленного компьютерного кода для хранения его в памяти.

17. Запоминающее устройство, в котором хранится исполняемый компьютерным процессором компьютерный код, побуждающий вычислительное устройство

показывать пользовательский интерфейс, который предлагает пользователю ввести параметры управления, относящиеся к добавлению ароматизатора из устройства для его подачи по любому из пп. 1-10, 16 в поток аэрозоля, выработанный электронной системой подачи аэрозоля или сгорающим изделием для курения, и

передавать данные, представляющие параметры управления, на приемопередатчик данных в электронной системе подачи аэрозоля, компоненте электронной системы подачи аэрозоля, держателе изделия для курения или устройстве для подачи ароматизатора.

18. Способ добавления ароматизатора в поток аэрозоля, выработанный изделием для курения, включающий в себя этапы, на которых

располагают в пределах электронной системы подачи аэрозоля или держателя изделия для курения устройство для подачи ароматизатора, содержащее электрический нагревательный элемент, опорный элемент, в котором или на котором расположен нагревательный элемент, при этом опорный элемент также несет электрические контакты, выполненные с возможностью соединения нагревательного элемента с источником электрической энергии, который расположен в электронной системе подачи аэрозоля или в держателе изделия для курения, и средство выработки ароматизатора, расположенное с возможностью приема тепла от нагревательного элемента и содержащее удерживаемое в материале подложки ароматизирующее вещество, способное образовывать пар, причем материал подложки способен размягчаться под действием тепла;

подводят электрическую энергию к нагревательному элементу от источника электрической энергии в электронной системе подачи аэрозоля или держателе изделия для курения, когда пользователь вдыхает через электронную систему подачи аэрозоля или держатель изделия для курения, так что при подаче электрической энергии на нагревательный элемент тепло поступает к средству выработки ароматизатора, размягчая по меньшей мере часть материала подложки и высвобождая при этом по меньшей мере некоторое количество ароматизирующего вещества в виде пара; и

подают высвобожденный пар в поток аэрозоля, текущий в проходе для потока воздуха через электронную систему подачи аэрозоля или держатель изделия для курения.

19. Способ по п. 18, дополнительно включающий в себя этапы, на которых

передают параметр управления из вычислительного устройства в приемопередатчик данных в электронной системе подачи аэрозоля, держателе изделия для курения или в устройстве для подачи ароматизатора, и

управляют подачей электрической энергии на нагревательный элемент с использованием компьютерного процессора в электронной системе подачи аэрозоля, держателе изделия для курения или устройстве для подачи ароматизатора, которые исполняют компьютерный код в соответствии с данными параметра управления.

20. Устройство для подачи ароматизатора в поток аэрозоля, выработанный электронной сигаретой, содержащее

опорный элемент;

электрический нагревательный элемент, расположенный на опорном элементе;

электрические контакты, расположенные на опорном элементе и выполненные с возможностью электрического соединения электрического нагревательного элемента с батареей в электронной сигарете, когда устройство для подачи ароматизатора вставлено в электронную сигарету; и

средство выработки ароматизатора, расположенное на опорном элементе над электрическим нагревательным элементом и содержащее удерживаемое в связующем материале ароматизирующее вещество, способное образовывать пар, причем связующий материал способен плавиться при нагревании; так что

при подаче электрической энергии на нагревательный элемент тепло поступает к ароматизирующему веществу, расплавляя связующий материал и высвобождая из него ароматизирующее вещество в виде пара.