ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ ИЗДЕЛИЕ, ГЕНЕРИРУЮЩАЯ АЭРОЗОЛЬ ПЕЛЛЕТА, СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ ГЕНЕРИРУЮЩИХ АЭРОЗОЛЬ ПЕЛЛЕТ И ГЕНЕРИРУЮЩАЯ АЭРОЗОЛЬ СИСТЕМА, СОДЕРЖАЩАЯ ГЕНЕРИРУЮЩИЕ АЭРОЗОЛЬ ПЕЛЛЕТЫ Российский патент 2020 года по МПК A24F47/00 

Настоящее изобретение относится к генерирующим аэрозоль изделиям и генерирующим аэрозоль пеллетам, содержащим множество частиц. Настоящее изобретение относится также к способу изготовления таких генерирующих аэрозоль пеллет и к генерирующей аэрозоль системе, содержащей такие генерирующие аэрозоль пеллеты или генерирующие аэрозоль изделия.

В нагреваемых генерирующих аэрозоль системах, известных из уровня техники, табакосодержащий материал расходуемого элемента нагревается с помощью нагревательного элемента для образования аэрозоля. Зачастую, контакт между нагревательным элементом и табакосодержащим материалом является неудовлетворительным. В результате возможен недостаточный нагрев, в частности передача и распределение тепла по всему количеству табачного материала. Это, в свою очередь, может привести к бесполезному расходу неиспользованного табачного материала.

Следовательно, было бы желательно иметь образующий аэрозоль субстрат, имеющий хороший тепловой контакт с нагревательным элементом. В частности, было бы желательно иметь образующий аэрозоль субстрат, выполненный с возможностью индукционного нагрева, обеспечивающий гибкость в отношении его применения в генерирующих аэрозоль устройствах.

Согласно аспекту настоящего изобретения, предложено генерирующее аэрозоль изделие. Генерирующее аэрозоль изделие содержит корпус и множество генерирующих аэрозоль частиц, расположенных внутри корпуса. Генерирующие аэрозоль частицы указанного множества генерирующих аэрозоль частиц содержат сердцевину из сусцепторного материала, покрытую образующим аэрозоль субстратом.

Благодаря тому, что сердцевина из сусцепторного материала покрыта образующим аэрозоль субстратом, обеспечивается очень плотный и непосредственный физический контакт между субстратом и сусцепторным материалом. Таким образом, оптимизируется теплопередача от сусцептора на субстрат. Плотный контакт обеспечивает возможность достижения очень однородного температурного профиля по образующему аэрозоль субстрату в покрытии. Также обеспечивают возможность уменьшения общего количества субстрата, благодаря эффективному использованию субстрата. В результате обеспечивается возможность сокращения бесполезного расхода материала или затрат. Кроме того, обеспечивается возможность предотвращения перегрева образующего аэрозоль субстрата и, таким образом, возможность предотвращения горения субстрата и уменьшения количества образующихся продуктов горения. Обеспечивается возможность сокращения количества тепловой энергии, что может быть особенно полезно с точки зрения продления времени работы устройства, или с точки зрения емкости батареи или размера батареи электронного нагревательного устройства. Благодаря улучшенной теплопередаче и большим площадям контакта, обеспечивается также возможность более быстрого прогрева образующего аэрозоль субстрата и, таким образом, возможность сокращения времени выхода на режим и уменьшения энергии, требующейся для подготовки устройства к использованию.

Благодаря применению множества частиц, обеспечивается возможность адаптации совокупности генерирующих аэрозоль частиц к любой форме корпуса. В дополнение, обеспечивается возможность выбора множества частиц для полного или лишь частичного заполнения корпуса. Таким образом, обеспечивается возможность выбора и варьирования режима дозирования в соответствии с пожеланиями пользователя, например, для достижения конкретных ощущений от потребления. Конкретные ощущения от потребления могут варьироваться путем варьирования состава указанного множества частиц. Например, режим дозирования может быть выбран таким образом, чтобы сформировать эквивалент определенного количества затяжек, например, для одного или более сеансов ингаляции. Таким образом, обеспечивается возможность оптимизации потребления и возможность исключения или сокращения отходов. Кроме того, состав указанного множества частиц может, по существу, выбираться и варьироваться по желанию. Например, все из множества частиц, заполняющих полость генерирующего аэрозоль изделия, могут быть идентичными частицами, т.е. частицами, имеющими, например, идентичные состав, форму, размеры или профили доставки аэрозоля. Тем не менее множество частиц, заполняющих полость генерирующего аэрозоль изделия, может содержать разные типы частиц, как будет более подробно описано ниже. Благодаря этой вариативности и гибкости образующего аэрозоль изделия, выполненного с возможностью индукционного нагрева, обеспечивается возможность индивидуальной адаптации ощущений от потребления, что невозможно в других видах генерирующих аэрозоль изделий, имеющих по существу «однокомпонентный» расходуемый элемент.

Благодаря наличию множества частиц, генерирующее аэрозоль изделие, содержащее указанное множество частиц, является очень однородным. Таким образом, обеспечивается возможность повышения стабильности образования аэрозоля между затяжками во время ощущений от потребления, а также воспроизводимость между ощущениями от потребления. В дополнение, при нагреве разных участков генерирующего аэрозоль изделия (сегментированный нагрев), т.е. фрагментов указанного множества частиц, обеспечивается возможность однородного или стабильного генерирования аэрозоля.

Генерирующие аэрозоль устройства для использования с генерирующим аэрозоль изделием согласно настоящему изобретению могут быть выполнены с возможностью индуктивного нагрева, например, они могут быть оснащены электронной схемой и нагрузочной схемой, содержащей индуктор. Таким образом, обеспечивается возможность изготовления устройств, которые потребляют меньше мощности, чем устройства, нагреваемые обычным способом, например содержащие нагревательные лезвия, и которые обеспечивают все преимущества бесконтактного нагрева (например, отсутствие ломких нагревательных лезвий, отсутствие мусора на нагревательном элементе, отделение электронной схемы от нагревательного элемента и генерирующих аэрозоль субстратов и простота очистки устройства). В частности, обеспечивается возможность улучшения рабочих характеристик устройства, используемого в сочетании с генерирующим аэрозоль изделием согласно настоящему изобретению, благодаря «свежим» нагревательным элементам, обеспечиваемым с каждым новым генерирующим аэрозоль изделием. Исключена возможность накопления на нагревательных элементах мусора, негативно влияющего на качество и стабильность ощущений от потребления.

Указанное множество частиц может представлять собой рыхлый агломерат частиц, находящихся в корпусе. В этих вариантах осуществления корпус предпочтительно представляет собой полностью, т.е. герметично, закрытый корпус, который открывается лишь в результате, например, прокалывания или перфорации корпуса таким образом, чтобы обеспечивалась возможность прохождения воздушного потока через корпус и возможность выхода из корпуса аэрозоля, генерирующегося в корпусе. Такой герметично закрытый корпус может, например, иметь форму капсулы, например такой, как гелевые капсулы, известные из медицинских областей применения.

Предпочтительно, множество частиц подвергнуто мягкому уплотнению или пеллетизаии. Указанное множество частиц может образовывать одну или более генерирующих аэрозоль пеллет. Предпочтительно, множество частиц образует одну пеллету.

Мягко уплотненное множество частиц образует совокупность, обеспечивающую локализацию множества частиц. Пеллетизированное множество частиц обеспечивает механическую стабильность, которая обеспечивает возможность удобного манипулирования без фрагментации пеллеты, образованной множеством частиц.

В целях простоты, термин «пеллета» используется для обозначения мягко уплотненных, а также пеллетизированных множеств частиц.

Пеллета может непосредственно использоваться в качестве расходуемого элемента в индукционном нагревательном устройстве, т.е. пеллета может быть непосредственно вставлена внутрь полости устройства. Пеллета может также использоваться для заполнения определенного объема внутри корпуса генерирующего аэрозоль изделия. Пеллета может, например, заменять табачную заглушку в табачной палочке, используемой в электронных нагревательных устройствах. В таких вариантах осуществления корпус представляет собой ободковую бумагу или оберточный материал, объединяющий пеллету с другими сегментами, используемыми в табачной палочке.

Пеллета может быть образована внутри корпуса или она может быть предварительно образована и вставлена внутрь корпуса после образования пеллеты. Предварительно образованная пеллета обеспечивает возможность размещения по меньшей мере двух пеллет в корпусе, в зависимости от сферы применения генерирующего аэрозоль изделия.

Предпочтительно, корпус имеет удлиненную форму, имеющую продольную ось. В случае размещения по меньшей мере двух генерирующих аэрозоль пеллет в корпусе, предпочтительно, чтобы отдельные пеллеты были расположены на расстоянии друг от друга вдоль продольной оси корпуса. Таким образом, обеспечивается возможность сегментированного нагрева в случае использования в устройстве, допускающем сегментированный нагрев. Например, устройство может иметь индуктор в форме некоторого количества катушек индуктивности, каждая из которых выполнена для нагрева одной из пеллет. Предпочтительно, указанные по меньшей мере две пеллеты расположены в линию таким образом, что оси цилиндров отдельных цилиндрических или по существу цилиндрических пеллет совпадают. Такие по меньшей мере две (отдельных) расположенных в линию цилиндрических пеллеты могут иметь, а могут и не иметь стержнеобразную форму.

Как было указано выше, корпус может быть перфорирован или проколот перед использованием. Предпочтительно, корпус содержит два противоположных конца, и один или оба этих противоположных конца корпуса являются ломкими.

В вариантах осуществления генерирующего аэрозоль изделия, в случае использования пеллет корпус может иметь открытые концы. Открытые концы предпочтительно герметизированы для хранения генерирующего аэрозоль изделия. Предпочтительно, корпус является цилиндрическим, и один или более противоположных концов герметизированы посредством одного или более ломких или съемных барьеров. Предпочтительно, один или оба противоположных конца являются плоскими. Съемные барьеры, например такие, как прокалываемые барьеры, снимают перед использованием генерирующего аэрозоль изделия.

Термины «цилиндрический» и «плоский», используемые в данном документе, включают в себя также понятия «по существу цилиндрический» и «по существу плоский». Термин «цилиндрический» следует понимать, как включающий в себя форму цилиндра или конусообразного цилиндра с круглым или по существу круглым поперечным сечением, или форму цилиндра или конусообразного цилиндра с эллиптическим или по существу эллиптическим поперечным сечением. Несмотря на то, что возможны различные комбинации и компоновки этих более отличающихся форм корпуса, в предпочтительном варианте осуществления корпус имеет форму цилиндра, имеющего круглое поперечное сечение.

Термин «плоский» следует понимать, как включающий в себя абсолютно плоские, но также и структурированные или немного выпуклые или вогнутые формы.

Указанные один или более ломких барьеров могут быть образованы из любого подходящего материала. Например, указанные один или более ломких барьеров могут быть образованы из металлической фольги или пленки.

Предпочтительно, ломкий барьер образован из материала, не содержащего или содержащего ограниченное количество ферромагнитного материала или парамагнитного материала. В частности, ломкий барьер может содержать менее чем 20%, в частности менее чем 10% или менее чем 5% или менее чем 2% ферромагнитного или парамагнитного материала.

Образующее аэрозоль устройство, в котором используется образующее аэрозоль изделие, может содержать прокалывающий элемент, выполненный с возможностью прокалывания корпуса или указанных одного или более ломких барьеров, герметизирующих корпус. В качестве альтернативы или дополнительно, один или оба конца корпуса могут быть герметизированы посредством одного или более съемных барьеров. Например, один или оба конца корпуса могут быть герметизированы посредством одного или более отрывных уплотнений.

Корпус может иметь любой подходящий размер. Корпус может иметь длину в диапазоне, например от 5 мм до 30 мм. Предпочтительно, длина может находиться в диапазоне от 7 мм до 18 мм. Корпус может иметь внешний диаметр в диапазоне, например, от 2,2 мм до 15 мм. Предпочтительно, внешний диаметр находится в диапазоне от 4 мм до 8 мм. Корпус может иметь внутренний диаметр в диапазоне, например, от 2 мм до 12 мм. Предпочтительно, внутренний диаметр находится в диапазоне от 3 мм до 7 мм.

Предпочтительно, внешние размеры корпуса соответствуют размерам генерирующего аэрозоль изделия.

Как правило, всякий раз при упоминании значения везде в данной заявке следует понимать, что данное значение раскрыто однозначным образом. Тем не менее, следует также понимать, что по техническим соображениям значение не обязательно представляет собой точное значение. Значение может, например, включать в себя диапазон значений, соответствующих точному значению плюс-минус 20 процентов.

Предпочтительно, корпус содержит полимерный материал или материал на основе целлюлозы.

Предпочтительно, корпус представляет собой капсулу или трубчатый элемент.

Корпусы могут быть изготовлены из полимеров, совместимых с никотином, в том числе медицинских полимеров, таких как: полиметилметакрилат (PMMA) из серии медицинских полимеров от компании ALTUGLAS^®, сополимер бутадиена и стирола (SBC) K-Resin^® от компании Chevron Phillips, полимеры с особыми характеристиками Pebax^®, Rilsan^® и Rilsan^® Clear от компании Arkema, низкоплотный полиэтилен (LDPE) DOW (Health+™), DOW™ LDPE 91003, DOW™ LDPE 91020 (MFI 2.0; плотность 923), полипропилен (PP) PP1013H1, PP1014H1 и PP9074MED от компании ExxonMobil™, и поликарбонат (PC) CALIBRE™ 2060-SERIES от компании Trinseo.

Корпусы могут быть также изготовлены из бумаги или других материалов целлюлозного типа, таких как ацетилцеллюлоза.

Материал корпуса может быть также выбран из группы, состоящей из полиэтилена (РЕ), полипропилена (РР), поливинилхлорида (PVC), полиэтилентерефталата (PET), полимолочной кислоты (PLA) и ацетилцеллюлозы (СА).

Корпусы, в частности прокалываемые или пробиваемые капсулы, могут быть изготовлены, например, из водных растворов веществ на основе желатина и гипромеллозы, в частности, содержащих материалы на основе растительных полисахаридов, в том числе их дериватов, таких как каррагинан, и растворов гелеобразующих агентов, таких как глицерин, в качестве пластификатора. Гелеобразующие агенты могут также включать в себя крахмал или целлюлозу, или их модифицированные формы. Предпочтительно, материалы для капсул представляют собой материалы на основе целлюлозы, предпочтительно состоящие из гидроксипропилметилцеллюлозы (HPMC), предпочтительно в форме, обладающей низкими вязкоупругими свойствами, что обеспечивает возможность достижения требуемой прочности на разрыв, обеспечивающей возможность прокалывания или перфорации капсулы. Материал для капсулы может, например, содержать: Vegesoft^®, пуллулан и гипромеллозу, глицерин, сорбитол (в том числе Sorbitol Special^®) и заполнители на основе полиэтилена (PEG).

Материал капсулы должен обладать химической стойкостью к материалам, используемым в частицах или пеллетах, образованных этими частицами, в частности он должен обладать стойкостью к материалам покрытия из образующего аэрозоль субстрата. Дополнительно или в качестве альтернативы, частицы или пеллеты могут содержать внешний защитный слой. Такой внешний защитный слой обеспечивает возможность предотвращения химического взаимодействия с окружающей средой, в частности химической реакции с корпусом, или обеспечивает защиту от влаги, как будет более подробно описано ниже.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предложена генерирующая аэрозоль пеллета, предпочтительно, для использования в генерирующем аэрозоль изделии, описанном в данном документе. Генерирующая аэрозоль пеллета представляет собой уплотненное множество генерирующих аэрозоль частиц, каждая из которых содержит сердцевину из сусцепторного материала, покрытую образующим аэрозоль субстратом.

Преимущества плотного контакта между сусцепторным материалом и образующим аэрозоль субстратом и его влияние на эффективность нагрева были описаны выше и не будут описываться повторно. В дополнение, пеллета обеспечивает механически стабильный продукт для использования в качестве расходного элемента в индукционном нагревательном устройстве или для использования в корпусе генерирующего аэрозоль изделия, например такого, как капсула или трубчатый элемент. Пеллета может также иметь определенную пористость для соответствия конкретным требованиям по управлению воздушным потоком через пеллету или по конкретному сопротивлению затяжке (resistance-to-draw, RTD) пеллеты или генерирующей аэрозоль системы, использующей эту пеллету в качестве генерирующего аэрозоль продукта. Пористость может определяться, например, усилием уплотнения частиц, используемых для образования пеллеты, или путем выбора формы частиц.

Пеллета имеет пористость в диапазоне от приблизительно 0,2 до приблизительно 0,35, где под пористостью понимается объемная доля свободного пространства внутри пеллеты. В предпочтительном варианте осуществления пористость составляет от приблизительно 0,24 до приблизительно 0,35.

Сопротивление затяжке (resistance to draw, RTD) пеллеты при ее размещении в генерирующем аэрозоль устройств е составляет от 40 до 120 мм H₂O, предпочтительно от 80 до 120 мм H₂O. Пеллета предпочтительно имеет пористость, которая обеспечивает, чтобы RTD пеллеты при ее размещении в генерирующем аэрозоль устройстве находилось в пределах вышеупомянутых диапазонов.

Путем выбора размера пеллеты или, дополнительно, количества пеллет, используемых в генерирующем аэрозоль изделии или непосредственно в генерирующем аэрозоль устройстве, обеспечивается возможность дозирования до желаемого уровня количества образующего аэрозоль субстрата для образования аэрозоля с целью удовлетворения требований по количеству затяжек, соответствующему одному, двум или более сеансам курения.

Предпочтительно, генерирующая аэрозоль пеллета имеет цилиндрическую форму. Пеллета может иметь длину от 2 миллиметров до 20 миллиметров, предпочтительно от 3 миллиметров до 10 миллиметров. Пеллета может иметь диаметр от 2 миллиметров до 12 миллиметров, предпочтительно от 3 миллиметров до 7 миллиметров.

Генерирующая аэрозоль пеллета может содержать уплотненное множество идентичных частиц или уплотненное множество генерирующих аэрозоль частиц разных типов. Разные типы генерирующих аэрозоль частиц отличаются по меньшей мере одним из следующего: размер или форма частиц, например неровная или гладкая поверхность, сферическая или угловатая; форма или состав сусцепторного материала, например гранул или чешуек, имеющих одинаковую или разную структуру поверхности или состав материала; толщина покрытия из образующего аэрозоль субстрата; пористость или состав покрытия из образующего аэрозоль субстрата; или они могут отличаться профилями доставки аэрозоля.

Частицы могут представлять собой гранулы, чешуйки или другой материал в виде частиц, например, имеющий округлую, плоскую или продолговатую вытянутую форму, а также имеющий регулярную или нерегулярную форму поверхностей. Гранулы могут представлять собой, например, шарики или зерна. Частица может содержать одно или более покрытий из образующего аэрозоль субстрата. Частица может содержать сердцевину, содержащую одну сусцепторную частицу или более сусцепторных частиц.

Гранула определяется в данном документе как элемент, имеющий такую форму, что любой его размер меньше, чем удвоенный любой другой размер. Форма может быть округлой, по существу округлой или угловатой. Поверхность гранулы может быть угловатой, неровной или гладкой.

Чешуйка определяется в данном документе как элемент с формой, имеющей один основной размер, который по меньшей мере в два раза больше, чем любой другой размер. Предпочтительно, чешуйка имеет по меньшей мере одну поверхность, которая является по существу плоской.

Другой материал в виде частиц может, по существу, иметь любую объемную форму в пределах заданного гранулометрического диапазона. Указанный другой материал в виде частиц предпочтительно содержит сердцевину из сусцепторного материала, образованную из сусцепторных волокон, покрытых образующим аэрозоль субстратом.

Предпочтительно, частицы, предназначенные для использования в генерирующем аэрозоль изделии согласно настоящему изобретению или для образования пеллеты согласно настоящему изобретению соответственно, имеют максимальный размер 6 мм, предпочтительно 4 мм, более предпочтительно 2 мм.

Предпочтительно, частица или наибольший размер частицы, если она не имеет по существу округлую форму, имеет величину не менее чем 0,2 мм, предпочтительно не менее чем 0,5 мм.

Размеры частиц в этом диапазоне обеспечивают возможность изготовления частиц, имеющих оптимизированное соотношение сусцепторного материала к образующему аэрозоль субстрату. Соотношение количества сусцепторного материала к количеству образующего аэрозоль субстрата может варьироваться. Тем не менее предпочтительно, чтобы такое соотношение являлось фиксированным в пределах определенного диапазона.

Соотношение количества сусцепторного материала к количеству образующего аэрозоль субстрата может составлять от 1:1 до 1:4, предпочтительно от 1:1,5 до 1:2,5. Под указанными соотношениями понимаются объемные соотношения.

Нахождение указанных соотношений в этом диапазоне является предпочтительным с точки зрения эффективного и, предпочтительно, однородного нагрева образующего аэрозоль субстрата и производства аэрозоля. Указанное соотношение может быть задано таким образом, чтобы при осуществлении нагрева обеспечивалась устойчивая доставка вещества, предпочтительно никотина, пользователю.

Сердцевина из сусцепторного материала в частицах из указанного множества частиц может представлять собой сусцепторную частицу, такую как сусцепторная гранула, сусцепторная чешуйка или сусцепторные волокна. Сусцепторная частица может иметь, например, округлую, плоскую или удлиненную форму, а также иметь регулярную или нерегулярную форму или поверхность. Сусцепторная гранула может представлять собой, например, сусцепторный шарик или сусцепторное зерно.

В целом, сусцептор представляет собой материал, который способен поглощать электромагнитную энергию и преобразовывать ее в тепло. Когда сусцептор помещен в переменное электромагнитное поле, в нем обычно наводятся вихревые токи и происходят потери на гистерезис, что приводит к нагреву сусцептора. В частицах переменное электромагнитное поле, генерируемое одним или более индукторами, например катушками индуктивности индукционного нагревательного устройства, нагревает сусцепторную сердцевину, которая затем переносит тепло на окружающее покрытие из образующего аэрозоль субстрата, главным образом, за счет теплопередачи, таким образом, чтобы образовывался аэрозоль. Такой перенос тепла происходит наилучшим образом, если сусцептор находится в плотном тепловом контакте с табачным материалом и образователем аэрозоля в покрытии из образующего аэрозоль субстрата. С помощью процесса нанесения покрытий образуют плотный контакт между сердцевиной из сусцепторного материала и покрытием из образующего аэрозоль субстрата.

Сусцептор может быть образован из любого материала, который может быть подвергнут индукционному нагреву до температуры, достаточной для образования аэрозоля из образующего аэрозоль субстрата, и который обеспечивает возможность изготовления сусцепторных частиц, таких как гранулы, чешуйки или волокна. Предпочтительные сусцепторы содержат металл или углерод. Предпочтительный сусцептор может содержать или состоять из ферромагнитного материала, например ферритного железа, ферромагнитного сплава, такого как ферромагнитная сталь или нержавеющая сталь, ферромагнитных частиц и феррита. Подходящий сусцептор может представлять собой алюминий или содержать его. Предпочтительные сусцепторы могут быть нагреты до температуры свыше 250 градусов по Цельсию.

Предпочтительные сусцепторы представляют собой металлические сусцепторы, например, из нержавеющей стали. Тем не менее сусцепторные материалы могут также содержать или быть изготовлены из графита, молибдена, карбида кремния, алюминия, ниобия, сплавов инконель (аустенитные суперсплавы на основе никеля-хрома), металлизированных пленок, керамики, например такой, как цирконий, металлов переходной группы, например таких как Fe, Co, Ni, или металлоидных компонентов, например таких как B, C, Si, P, Al.

Предпочтительно, сердцевина из сусцепторного материала представляет собой металлическую сусцепторную частицу.

Сусцептор может также представлять собой сусцептор из некоторого количества материалов, и может содержать первый сусцепторный материал и второй сусцепторный материал. Первый сусцепторный материал расположен в плотном физическом контакте со вторым сусцепторным материалом. Второй сусцепторный материал предпочтительно имеет температуру Кюри, которая ниже точки возгорания образующего аэрозоль субстрата. Первый сусцепторный материал предпочтительно используется, главным образом, для нагрева сусцептора, когда сусцептор размещен во флуктуирующем электромагнитном поле. Может использоваться любой подходящий материал. Например, первый сусцепторный материал может представлять собой алюминий или он может представлять собой материал на основе черных металлов, такой как нержавеющая сталь. Второй сусцепторный материал предпочтительно используется, главным образом, для указания на то, что сусцептор достиг конкретной температуры, и эта температура представляет собой температуру Кюри второго сусцепторного материала. Температура Кюри второго сусцепторного материала может использоваться для регулирования температуры всего сусцептора во время работы. Подходящие материалы для второго сусцепторного материала могут включать в себя никель и определенные сплавы никеля.

Благодаря применению сусцептора, имеющего по меньшей мере первый и второй сусцепторные материалы, обеспечивается возможность разделения нагрева образующего аэрозоль субстрата и регулирования температуры при нагреве. Предпочтительно, второй сусцепторный материал представляет собой магнитный материал, имеющий вторую температуру Кюри, которая по существу совпадает с требуемой максимальной температурой нагрева. Иначе говоря, предпочтительно, вторая температура Кюри является примерно такой же, что и температура, до которой должен быть нагрет сусцептор для генерирования аэрозоля из образующего аэрозоль субстрата.

Сусцепторные гранулы, такие как шарики и зерна, могут быть изготовлены из расплава исходного материала, например сплава, для создания металлических капель. При изготовлении шариков, которые являются по существу округлыми, но могут иметь сферическую или нерегулярную (угловатую) форму, указанным каплям может быть придана друга форма, и они могут быть просеяны через сито для получения конкретного гранулометрического диапазона.

При изготовлении зерен, которые являются по существу округлыми, но имеют угловатую форму, указанные капли могут быть раздроблены на угловатые частицы и просеяны через сито для достижения конкретного гранулометрического диапазона. Зерна могут также быть получены из промышленных отходов заводов по обработке нержавеющей стали, например из отходов, образующихся в результате изготовления медицинских инструментов или обработки медицинских сплавов. Указанные отходы могут быть обрезаны, раздроблены и просеяны через сито для получения конкретного гранулометрического диапазона.

Сусцепторные чешуйки могут быть изготовлены, например, посредством технологий измельчения с использованием различных исходных материалов, в том числе вторичных материалов, таких как вышеупомянутые. Для изготовления чешуек, которые имеют по существу плоскую форму со сферической или нерегулярной сферической (угловатой) окружной формой, исходные материалы обрабатывают, например, на некоторых этапах обработки для получения чешуек в определенном диапазоне толщины и внешнего размера. Предпочтительно, на этапе обработки обеспечивают, чтобы не происходила агломерация чешуек и их фрагментация на более мелкие частицы.

Сусцепторные волокна могут быть изготовлены путем спекания сусцепторного материала. Из волокон могут быть образованы тканые или нетканые сусцепторные частицы.

Размер сусцепторной гранулы, например шарика или зерна, может составлять от 0,2 мм до 2,4 мм, предпочтительно от 0,2 мм до 1,7 мм, более предпочтительно от 0,3 мм до 1,2 мм.

Максимальный размер сусцепторной чешуйки может составлять от 0,2 мм до 4,5 мм, предпочтительно от 0,4 мм до 3 мм, более предпочтительно от 0,5 мм до 2 мм.

Толщина сусцепторных чешуек может составлять от 0,02 мм до 1,8 мм, предпочтительно от 0,05 мм до 0,7 мм, более предпочтительно от 0,05 мм до 0,3 мм.

Толщина волокон может составлять от 30 микрометров до 1,5 миллиметра.

Предпочтительно, сердцевина из сусцепторного материала состоит из одной частицы. Тем не менее, сердцевина из сусцепторного материала может содержать более частиц, например, две частицы. В случае если сусцепторная сердцевина образована из некоторого количества частиц, сумма размеров этого количества частиц находится в пределах заданного гранулометрического диапазона, указанного в данном документе.

Сусцепторная частица может быть частично или полностью пористой. Сусцепторная частица может быть сплошной или полой.

Предпочтительно, для получения сусцепторных частиц используются сусцепторные материалы, имеющие температуру плавления от 1450 градусов по Цельсию до 1500 градусов по Цельсию. Плотности частицы могут составлять от 5 г/см³ до 9 г/см³, предпочтительно от 6 г/см³ до 8 г/см³. Объемная плотность, которая зависит от размера частиц, может составлять от 2,8 г/см³ до 6,6 г/см³, предпочтительно от 3,5 г/см3 до 4,7 г/см³ для шариков и чешуек. Объемная плотность зерен может находиться в немного более узком диапазоне плотности, составляющем от 3,1 г/см³ до 6,2 г/см³, предпочтительно от 3,8 г/см³ до 4,1 г/см³. Твердость сусцепторных шариков и чешуек может составлять от 30 HRC до 70 HRC (по шкале Роквелла), предпочтительно от 30 HRC до 50 HRC, а твердость сусцепторных зерен предпочтительно составляет от 30 HRC до 70 HRC, более предпочтительно от 40 HRC до 60 HRC.

Образующий аэрозоль субстрат может представлять собой табакосодержащий образующий аэрозоль субстрат. Образующий аэрозоль субстрат может быть обеспечен в виде суспензии. В зависимости от способа образования покрытия для нанесения субстратного покрытия на сусцепторную сердцевину, влажность суспензии может варьироваться.

Предпочтительно, табакосодержащая суспензия и покрытие из образующего аэрозоль субстрата, изготовленное из табакосодержащей суспензии, содержат табачные частицы, волоконные частицы, образователь аэрозоля, связующее, а также, например, ароматизаторы. Предпочтительно, покрытие представляет собой форму восстановленного табака, который образован из табакосодержащей суспензии.

Табачные частицы могут иметь форму табачной пыли, имеющей частицы с размером порядка от 30 микрометров до 250 микрометров, предпочтительно порядка от 30 микрометров до 80 микрометров или от 100 микрометров до 250 микрометров, в зависимости от требуемой толщины покрытия.

Волоконные частицы могут включать в себя табачные стеблевые материалы, черешки или другой табачный растительный материал, и другие волокна на основе целлюлозы, такие как древесные волокна с низким содержанием лигнина. Волоконные частицы могут быть выбраны, исходя из необходимости в получении достаточной прочности на растяжение покрытия при их низком содержании, составляющем, например, приблизительно от 2 процентов до 15 процентов. В качестве альтернативы, волокна, такие как растительные волокна, в том числе пенька и бамбук, могут использоваться либо вместе с вышеуказанными волоконными частицами, либо в качестве их альтернативы.

Образователи аэрозоля, включаемые в суспензию для образования покрытия, могут быть выбраны на основе одной или более характеристик. С функциональной точки зрения, образователь аэрозоля создает механизм, который обеспечивает возможность его испарения и доставки никотина и/или ароматизатора в аэрозоль при нагреве до температуры, превышающей специфическую температуру испарения образователя аэрозоля. Разные образователи аэрозоля обычно испаряются при разных температурах. Образователь аэрозоля может быть выбран на основе его способности, например, сохранять стабильность при комнатной температуре или вблизи нее, но быть способным к испарению при более высокой температуре, например от 40 градусов по Цельсию до 450 градусов по Цельсию. Образователь аэрозоля также может иметь свойства увлажнителя, которые способствуют поддержанию желаемого уровня влажности в образующем аэрозоль субстрате, когда этот субстрат состоит из продукта на табачной основе, содержащего табачные частицы. В частности, некоторые образователи аэрозоля представляют собой гигроскопичный материал, который функционирует как увлажнитель, т.е. материал, который способствует поддержанию влажности субстрата, содержащего этот увлажнитель.

Один или более образователей аэрозоля могут быть смешаны для получения преимущества, обусловленного одним или более свойствами смешиваемых образователей аэрозоля. Например, триацетин может быть смешан с глицерином и водой, чтобы получить преимущество, обусловленное способностью триацетина переносить активные компоненты и увлажняющими свойствами глицерина.

Образователи аэрозоля могут быть выбраны из следующего: полиолы, гликолевые простые эфиры, полиольные сложные эфиры, сложные эфиры и жирные кислоты, и может содержать одно или более из следующих соединений: глицерин, эритрит, 1,3-бутиленгликоль, тетраэтиленгликоль, триэтиленгликоль, триэтилцитрат, пропиленкарбонат, этиллаурат, триацетин, мезо-эритрит, смесь на основе диацетина, диэтилсуберат, триэтилцитрат, бензилбензоат, бензилфенилацетат, этилванилат, трибутирин, лаурилацетат, лауриновая кислота, миристиновая кислота и пропиленгликоль.

Типовой процесс получения суспензии для табакосодержащего образующего аэрозоль субстрата включает в себя этап приготовления табака. Для этого табак режут. Затем резаный табак смешивают с другими сортами табака и измельчают. Обычно другие сорта табака представляют собой такие сорта табака, как Virginia или Burley, или они могут представлять собой, например, табак, обработанный иным образом. Этапы смешения и измельчения могут быть переставлены местами. Волокна приготавливают отдельно и, предпочтительно, таким образом, чтобы использовать их для суспензии в форме раствора. Поскольку волокна присутствуют в суспензии, главным образом, для обеспечения стабильности покрытия, количество волокон может быть уменьшено или они могут даже быть вообще исключены, благодаря тому, что покрытие из образующего аэрозоль субстрата стабилизируют посредством сердцевины из сусцепторного материала.

Затем раствор волокон, при его наличии, и приготовленный табак смешивают. Затем переносят суспензию в устройство нанесения покрытий или грануляции. После однократного или многократного нанесения покрытия с использованием одной и той же или разных суспензий, частицы сушат, предпочтительно с помощью тепла, и охлаждают после сушки.

Предпочтительно, табакосодержащая суспензия содержит гомогенизированный табачный материал, а также глицерин в качестве образователя аэрозоля. Предпочтительно, первое покрытие из образующего аэрозоль субстрата выполняют из табакосодержащей суспензии, описанной выше.

Предпочтительно, образующий аэрозоль субстрат, окружающий сердцевину из сусцепторного материала, является пористым, чтобы обеспечить возможность выхода испаряющихся веществ из субстрата. Благодаря образованию покрытия из образующего аэрозоль субстрата на сусцепторном материале, требуется нагрев лишь небольшого количества субстрата посредством одной сусцепторной сердцевины, по сравнению с образующими аэрозоль субстратами, нагреваемыми, например, посредством нагревательного лезвия. Таким образом обеспечивается также возможность использования покрытий, не имеющих пористости или имеющих лишь малую пористость. Покрытие с малой толщиной может быть выбрано, например, таким образом, чтобы оно имело меньшую пористость, чем покрытие с большой толщиной.

Покрытие сусцепторного материала может состоять из одного покрытия или из множества покрытий.

Предпочтительно, толщина покрытия из образующего аэрозоль субстрата составляет от 0,05 мм до 4,8 мм, предпочтительно от 0,1 мм до 2,5 мм.

В случае нанесения второго покрытия из образующего аэрозоль субстрата, толщина этого второго покрытия предпочтительно составляет от 0,05 мм до 4 мм, предпочтительно от 0,1 мм до 1,3 мм.

Покрытия многослойного покрытия могут быть идентичны, например, по составу и плотности. Предпочтительно, отдельные покрытия многослойного покрытия могут отличаться по меньшей мере одним из следующего: состав, пористость, толщина покрытия и форма поверхности покрытия.

Путем выбора по меньшей мере двух, но отличных друг от друга генерирующих аэрозоль субстратов, обеспечивается возможность варьирования и регулирования образования аэрозоля для заданного индукционного нагревательного устройства. Также обеспечивается возможность варьирования и регулирования доставки разных веществ, например таких, как никотин или ароматизаторы, для данного индукционного нагревательного устройства. В частности, может быть обеспечена генерирующая аэрозоль система с индивидуально подобранными характеристиками.

Частицы могут быть оснащены дополнительными покрытиями, содержащими дополнительные генерирующие аэрозоль субстраты. Предпочтительно, дополнительные покрытия отличаются от первого или второго покрытия. Предпочтительно, толщина дополнительных покрытий меньше, чем толщина первого или второго покрытия или предыдущего дополнительного покрытия.

Отличающиеся свойства покрытий могут быть получены путем обеспечения покровных материалов, имеющих отличающиеся составы или отличающиеся количества одних и тех же материалов. Отличающиеся свойства покрытий могут также быть получены путем использования отличающихся технологий нанесения покрытий. Отличающиеся технологии нанесения покрытий предпочтительно выбираются для получения отличающихся поверхностей покрытий или плотностей субстрата в покрытиях. Например, технологии нанесения покрытий с помощью роторной камеры обычно обеспечивают более гладкие поверхности, в то время как оборудование для мокрой грануляции может быть предпочтительным для получения неровных поверхностей покрытий.

Частицы или пеллеты, образованные из множества частиц, могут дополнительно содержать по меньшей мере один защитный слой. Защитный слой обеспечивает возможность, например, гарантирования или продления срока службы частицы или пеллеты соответственно. Дополнительно или в качестве альтернативы, защитный слой обеспечивает возможность оптимизации поведения частицы при использовании и испарении.

Защитный слой может представлять собой внешний защитный слой, защищающий частицу и ее покровные материалы от воздействий окружающей среды. Предпочтительно, внешний слой представляет собой влагозащитный слой. Предпочтительно, внешний защитный слой представляет собой самый внешний материал частицы.

Защитный слой может также представлять собой внутренний защитный слой, расположенный, например, между двумя покрытиями. Внутренний защитный слой может быть предпочтительным, если контакт между двумя покрытиями должен быть допущен лишь при потреблении продукта.

Защитный слой может также использоваться для целей маркировки, например, путем добавления цвета к внешнему защитному слою.

По существу, частицы могут быть покрыты одним или более покрытиями посредством любых видов мокрой грануляции или сухой грануляции или мокрого нанесения покрытий или сухого нанесения покрытий. Мокрое или сухое нанесение покрытий может представлять собой, например, порошковое или суспензионное нанесение покрытий или роторное нанесение покрытий. Мокрая грануляция может представлять собой, например, групповую или непрерывную грануляцию в псевдоожиженной струе, грануляцию с распылением снизу или грануляцию с распылением сверху. Сухая грануляция может представлять собой, например, грануляцию продавливанием, сферонизационную грануляцию или роторную грануляцию. Сухая грануляция предпочтительно используется для изготовления частиц в форме гранул.

Предпочтительно, частицы, используемые в генерирующем аэрозоль изделии или генерирующей аэрозоль пеллете согласно настоящему изобретению, покрывают одним или двумя покрытиями согласно любому из вышеописанных способов нанесения покрытий.

Указанные способы нанесения покрытий представляют собой стандартные и надежные промышленные процессы, которые обеспечивают возможность массового производства покрытых частиц. Указанные процессы нанесения покрытий обеспечивают также возможность достижения высокой однородности производимой продукции и воспроизводимости характеристик частиц.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предложен способ образования генерирующих аэрозоль пеллет. Способ включает в себя этапы, на которых обеспечивают множество частиц; заполняют множеством частиц полость определенной формы; и уплотняют множество частиц в указанной полости. Таким образом получают генерирующую аэрозоль пеллету, имеющую форму указанной полости. Частицы, используемые для образования пеллет, содержат сердцевину из сусцепторного материала, покрытую образующим аэрозоль субстратом.

Указанная полость может представлять собой полость пресс-формы для изготовления пеллет, например, в установке для формования пеллет. Заполняют пресс-форму множеством частиц, уплотняют его в пресс-форме и затем обеспечивают возможность удаления в виде пеллеты из пресс-формы.

Указанная полость может также представлять собой полость корпуса генерирующего аэрозоль изделия. Таким образом, этап заполнения указанной полости множеством частиц может включать в себя заполнение отдельного корпуса множеством частиц и образование генерирующей аэрозоль пеллеты внутри корпуса. Таким образом изготавливают образующее аэрозоль изделие, содержащее корпус и образующую аэрозоль пеллету. На дополнительных этапах возможно удаление генерирующей аэрозоль пеллеты из грануляционной установки. Затем возможна герметизации открытых концов корпуса, предпочтительно, с помощью ломких или съемных барьеров.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предложена генерирующая аэрозоль система. Генерирующая аэрозоль система содержит по меньшей мере одну генерирующую аэрозоль пеллету согласно настоящему изобретению, описанную выше, или генерирующее аэрозоль изделие согласно настоящему изобретению, также описанное выше. Система дополнительно содержит генерирующее аэрозоль устройство, содержащее корпус устройства, имеющий полость устройства, расположенную в корпусе устройства. Полость устройства заключает в себя по меньшей мере одну генерирующую аэрозоль пеллету или генерирующее аэрозоль изделие, соответственно. Источник питания системы соединен с нагрузочной схемой, которая содержит индуктор для индуктивной связи с сердцевиной из сусцепторного материала в множестве частиц указанной по меньшей мере одной генерирующей аэрозоль пеллеты, возможно ― генерирующего аэрозоль изделия, содержащего указанное множество частиц, предпочтительно в форме одной или более пеллет. Индуктор может представлять собой, например, одну или более катушек индуктивности. При наличии лишь одной катушки индуктивности осуществляется индуктивная связь этой единственной катушки индуктивности с множеством частиц, например, пеллеты или пеллет. При наличии некоторого количества катушек индуктивности обеспечивается возможность нагрева каждой катушкой индуктивности одной пеллеты или отдельных фрагментов пеллеты, образованной множеством частиц.

Генерирующее аэрозоль устройство системы согласно настоящему изобретению может содержать прокалывающий элемент для прокалывания корпуса, содержащего указанную по меньшей мере одну генерирующую аэрозоль пеллету.

Преимущества и дополнительные аспекты способа, а также системы согласно настоящему изобретению уже были описаны применительно к генерирующему аэрозоль изделию согласно настоящему изобретению и генерирующей аэрозоль пеллете согласно настоящему изобретению и повторно описываться не будут.

Настоящее изобретение будет далее описано применительно к вариантам осуществления, проиллюстрированным нижеследующими графическими материалами, на которых:

На фиг. 1, 2 показаны схематичные иллюстрации трубчатой расходного элемента, содержащей пеллету, на видах в частичном продольном и поперечном сечениях;

на фиг. 3, 4 показаны схематичные иллюстрации трубчатой расходного элемента, содержащей две отдельных пеллеты, на видах в частичном продольном и поперечном сечениях;

на фиг. 5 показаны капсулы, содержащие множество частиц;

на фиг. 6 показана схематичная иллюстрация капсулы, содержащей пеллету, на видах в частичном продольном и поперечном сечениях;

на фиг. 7 показана пористость пеллеты;

на фиг. 8а-с показаны поперечные сечения сусцепторной гранулы до и после двух этапов нанесения покрытий из образующего аэрозоль субстрата;

на фиг. 9а-с показаны поперечные сечения сусцепторной чешуйки до и после двух этапов нанесения покрытий из образующего аэрозоль субстрата;

на фиг. 10a-g показан процесс изготовления трубчатых расходных элементов;

на фиг. 11 схематично показано генерирующее аэрозоль устройство, выполненное с возможностью индукционного нагрева, во время подготовки к использованию этого устройства;

на фиг. 12 показано устройство по фиг. 11 во время работы;

на фиг. 13 показано образующее аэрозоль устройство во время работы, с капсулой и прокалывающим элементом.

На фиг. 1 и фиг. 2 показан трубчатый корпус 8, изготовленный, например, из полимерного материала или картона и имеющий диаметр 85 круглой части. В полости 8 расположена пеллета 3, образованная из уплотненного множества частиц 1, содержащих сусцепторный материал и образующий аэрозоль субстрат. Пеллета представляет собой пеллету двойной длины, собранную путем размещения двух пеллет 3 одинарной длины смежно друг к другу в корпусе 8. Вариант осуществления по фиг. 1 и фиг. 2 может также быть осуществлен путем размещения в корпусе 8 единственной пеллеты, имеющей двойную длину.

Пеллета 3 одинарной длины имеет длину 30 в диапазоне от 3 мм до 10 мм. Пеллета 3 имеет диаметр 32 в диапазоне от 3 мм до 7 мм.

Корпус 8 имеет длину 86 в диапазоне от 7 мм до 18 мм. Внутренний диаметр корпуса 8 соответствует диаметру 32 пеллеты.

Внешний диаметр 85 корпуса 8 находится в диапазоне от 4 мм до 8 мм.

Пеллета 3 расположена симметрично в корпусе 8, оставляя свободные кромочные участки 82 с обеих сторон пеллеты 3. Каждый из кромочных участков 82 может иметь длину в диапазоне от 0,5 мм до 11 мм, предпочтительно в диапазоне от 2 мм до 5 мм.

Пеллета, показанная на фиг. 1 и фиг. 2, может быть образована непосредственно внутри корпуса 8, или она может быть предварительно образована и вставлена внутрь корпуса 8.

Каждый из двух концевых участков трубчатого корпуса 8 герметизирован с помощью герметизирующего колпачка 80, например прокалываемой или съемной фольги.

На фиг. 3 и фиг. 4 показан тот же самый трубчатый корпус 8, что и на фиг. 1 и 2, и те же самые ссылочные номера используются для обозначения одинаковых или сходных элементов.

В корпусе 8 расположены две предварительно образованных пеллеты 3, изготовленных из множества частиц 1. Две пеллеты 3 расположены на расстоянии 81 друг от друга. Две указанных пеллеты имеют такой же размер, что и пеллета одинарной длины по фиг. 1 и фиг. 2.

Расстояние 81 между пеллетами 3 предпочтительно находится в диапазоне от 1 мм до 9 мм, более предпочтительно в диапазоне от 1 мм до 4 мм. Корпус может иметь длину 87, которая может быть больше, чем длина 86 корпуса 8 лишь с одной пеллетой. Длина 87 корпуса, содержащего две или более пеллет 3, находится в диапазоне от 8 мм до 35 мм, предпочтительно в диапазоне от 8 мм до 18 мм.

Две пеллеты 3 расположены симметрично в корпусе 8, также оставляя свободные кромочные участки 82 с обеих сторон пеллет 3, направленных к двум концам трубчатого корпуса 8.

Каждый из двух указанных концевых участков трубчатого корпуса 8 герметизирован с помощью герметизирующих колпачков 80, например прокалываемой или съемной фольги.

Генерирующее аэрозоль изделие, содержащее две или более отдельных пеллет, специально изготавливают для сегментного или последовательного нагрева в генерирующих аэрозоль устройствах, выполненных с возможностью последовательного или сегментного индукционного нагрева.

На фиг. 5 корпус 8 в форме капсулы заполнен определенным объемом или количеством индукционно нагреваемых частиц 1, например сусцепторных чешуек или гранул, покрытых образующим аэрозоль субстратом, или их комбинацией. После заполнения капсулы обеспечивается возможность герметичного закрывания капсулы посредством технологий, известных из уровня техники, например из фармацевтической промышленности. Обеспечивается возможность точного дозирования частиц 3 и заполнения ими капсулы перед закрыванием двух половин капсулы. Корпус изготовлен из прокалываемого материала, так что в результате прокалывания корпуса обеспечивается возможность образования воздушного канала, проходящего внутрь капсулы и через нее, при использовании капсулы.

Капсула может также быть заполнена предварительно образованной пеллетой 3, как показано на фиг. 6. Размеры капсулы, а также пеллеты 3 являются такими же, что и размеры, заданные для трубчатого корпуса и пеллеты по фиг. 1 и фиг. 2. В капсуле после закрывания двух половин капсулы образуется участок 84 перекрытия.

Капсула может представлять собой стандартную двойную капсулу, такую, как используемые в фармацевтической промышленности. Типовые объемы таких капсул составляют приблизительно от 0,20 мл до 1,04 мл при типовой вместимости от приблизительно 170 мг до приблизительно 1250 мг.

На фиг. 7 показано схематичное изображение поперечного сечения пеллеты, образованной из гранул 1. Гранулы 1 уплотнены в ограниченном пространстве с образованием промежутков 13 между отдельными гранулами, что обуславливает пористость пеллеты за счет трехмерных зазоров между гранулами 1. Такая пористость предпочтительно находится в диапазоне от 0,24 до 0,35, где пористость представляет собой объемную долю свободного пространства внутри пеллеты.

Гранулы или частицы 1, из которых образованы пеллеты 3, содержат сусцепторную сердцевину, которая покрыта одним или более покрытиями из образующего аэрозоль субстрата.

На фиг. 8a показано поперечное сечение сусцепторной сердцевины в форме гранулы 10 с неровной поверхностью 100. На фиг. 8b показана частица 10 с сусцепторной сердцевиной, покрытая первым покрытием из образующего аэрозоль субстрата 20. Это первое покрытие 20 также имеет неровную поверхность 200. На фиг. 8c показано первое покрытие 20, покрытое вторым покрытием 21 из образующего аэрозоль субстрата. При этом указанное второе покрытие 21 имеет неровную поверхность 210. Генерирующие аэрозоль субстраты первого покрытия и второго покрытия могут быть одинаковым или разными, например отличаться чем-либо одним или более из следующего: состав, плотность, пористость, толщина покрытия.

Частицы 1, показанные на фиг. 8b и 8с в форме гранул, образованных сусцепторной сердцевиной 10, покрытой одним или двумя покрытиями 20, 21 из образующего аэрозоль субстрата, представляют собой частицы 1, которыми может быть заполнена капсула или которые могут быть уплотнены с образованием пеллет.

Предпочтительно, сусцепторная гранула 10 представляет собой металлическую гранулу, изготовленную из металла или металлического сплава, например аустенитной или мартенситной нержавеющей стали. Предпочтительно, первое и второе покрытия 20, 21 из образующего аэрозоль субстрата представляют собой покрытия из табакосодержащего субстрата. В варианте осуществления, показанном на фиг. 8b и 8c, толщина второго покрытия 21 составляет приблизительно половину от толщины первого покрытия 20.

Размеры частиц, а также покрытий, могут быть определены с помощью срединных окружностей 500, 550, 560, как показано в нижней части фиг. 8а-с. Сусцепторные гранулы, а также конечные гранулы 1 часто не имеют идеально округлой формы, так что для сусцепторных гранул 10 и конечных гранул 1 определяется средний диаметр 50, 55, 56 или средняя толщина 51, 52 покрытия.

Средний диаметр 50 для сусцепторной гранулы 10 может находиться в диапазоне от 0,1 миллиметра до 4 миллиметров, предпочтительно от 0,3 миллиметра до 2,5 миллиметра.

Средняя толщина 51 для первого покрытия 20 из образующего аэрозоль субстрата может находиться в диапазоне от 0,05 миллиметра до 4,8 миллиметра, предпочтительно от 0,1 миллиметра до 2,5 миллиметра.

Таким образом, средний диаметр 55 гранулы, содержащей одно покрытие 20 из образующего аэрозоль субстрата, может составлять от 0,2 миллиметра до максимум 6 миллиметров, предпочтительно от 0,5 миллиметра до 4 миллиметров.

Средняя толщина 52 для второго покрытия 21 из образующего аэрозоль субстрата может находиться в диапазоне от 0,05 миллиметра до 4 миллиметров, предпочтительно от 0,1 миллиметра до 1,3 миллиметра.

Таким образом, средний диаметр 56 гранулы, содержащей два покрытия 20, 21 из образующего аэрозоль субстрата, может составлять от 0,3 миллиметра до максимум 6 миллиметров, предпочтительно от 0,7 миллиметра до 4 миллиметров.

Хотя максимальный размер частицы составляет 6 миллиметров, предпочтительно 4 миллиметра, еще более предпочтительно 2 миллиметра, средний диаметр 55 показанной на фиг. 8b частицы, имеющей одно покрытие, обычно меньше, чем средний диаметр 56 показанной на фиг. 8с частицы, имеющей два покрытия.

При использовании суспензии, содержащей табак и образователь аэрозоля, в качестве покрытия из образующего аэрозоль субстрата, предпочтительно используют способ грануляции в псевдоожиженной струе для массового производства частиц 1. В случае использования суспензии с низкой влажностью, для производства частиц предпочтительно могут использоваться способы порошковой грануляции. Предпочтительно, для изготовления гранул используют грануляторы с роторным нанесением покрытия.

На фиг. 9a показано поперечное сечение сусцепторной сердцевинной частицы в форме чешуйки 11. На фиг. 9b сусцепторная чешуйка 11 покрыта первым покрытием из образующего аэрозоль субстрата 22. На фиг. 9с первое покрытие 22 покрыто вторым покрытием 23 из образующего аэрозоль субстрата. Множество индукционно нагреваемых чешуек 1, показанных на фиг. 9b или фиг. 9с, могут использоваться для заполнения капсулы или для уплотнения в виде пеллеты.

Диаметр 60 сусцепторной чешуйки может составлять от 0,2 миллиметра до 4,5 миллиметра, предпочтительно от 0,5 миллиметра до 2 миллиметров. Толщина 600 сусцепторной чешуйки может составлять от 0,02 миллиметра до 1,8 миллиметра, предпочтительно от 0,05 миллиметра до 0,3 миллиметра.

Толщина 61, 62 первого и второго покрытий 22, 23 из образующего аэрозоль субстрата может находиться в тех же самых диапазонах и в тех же самых предпочтительных диапазонах, что и толщина вышеописанных покрытий в случае гранул.

Таким образом, диаметр 65 чешуйки 1, покрытой одним образующим аэрозоль покрытием, как показано на фиг. 9b, может находиться в диапазоне от 0,3 миллиметра до максимум 6 миллиметров, предпочтительно от 0,7 миллиметра до 4 миллиметров. Толщина чешуйки 1, покрытой одним образующим аэрозоль покрытием 22, может находиться в диапазоне от 0,12 миллиметра до максимум 6 миллиметров, предпочтительно от 0,25 миллиметра до 4 миллиметров.

Диаметр 66 чешуйки 1, покрытой двумя образующими аэрозоль покрытиями 22, 23, как показано на фиг. 9с, может находиться в диапазоне от 0,4 миллиметра до максимум 6 миллиметров, предпочтительно от 0,9 миллиметра до 4 миллиметров. Толщина чешуйки 1, покрытой двумя образующими аэрозоль покрытиями, может находиться в диапазоне от 0,22 миллиметра до 6 миллиметров, предпочтительно от 0,45 миллиметра до 4 миллиметров.

На фигурах с фиг. 10a по фиг. 10g показан процесс изготовления генерирующего аэрозоль изделия или расходного элемента 9, причем пеллету 3 образуют в корпусе 8. Пресс-форму 40, имеющую внутри полость 44, закрывают на нижнем конце внутренним нижним поршнем 42 и внешним нижним поршнем 41. Внутренний поршень 42 и внешний поршень 41 имеют возможность перемещения относительно друг друга и внутри полости 44. На фиг. 10а внешний поршень 41 находится в своем убранном положении, в то время как внутренний поршень 42 находится в положении образования пеллеты. Между внутренним поршнем 2 и стенкой полости образовано проходящее в окружном направлении приемное пространство 45 для размещения корпуса 8. Трубчатый корпус 8 вставляют со стороны открытого конца пресс-формы 40 внутрь полости 44 и внутрь приемного пространства 45. Таким образом, внешний поршень 41 образует концевой стопор для корпуса 8. После размещения корпуса в пресс-форме 40, заполняют дозированным количеством индукционно нагреваемых частиц 1 корпус 8 в полости 44, как показано на фиг. 10b. Как показано на фиг. 10с, перемещают поршень 43 от открытого верхнего конца полости 40 внутрь корпуса 8 до тех пор, пока не будут достигнуты требуемая степень уплотнения частиц 1 и размер пеллеты 3. Затем убирают верхний поршень 43 и внутренний нижний поршень 42. В то время как верхний поршень 43 полностью удаляют из корпуса 8 и полости 44, внутренний нижний поршень 42 убирают до убранного положения внешнего нижнего поршня 41. Оба нижних поршня 41, 42, находящихся на одном уровне, затем перемещают вверх, выталкивая вверх расходный элемент 9 через корпус из полости 44, как можно видеть на фиг. 10е и фиг. 10f. На фиг. 10f показаны нижние поршни 41, 42, завершившие свое перемещение вверх и находящиеся в своем самом верхнем положении. Выталкивают расходный элемент 9 из полости 44 и обеспечивают возможность ее удаления, например, для герметизации посредством торцевых колпачков. Обеспечивают возможность непосредственного вставления расходного элемента 9 внутрь полости генерирующего аэрозоль устройства.

Генерирующее аэрозоль устройство, выполненное с возможностью индукционного нагрева, показанное на фиг. 11 и фиг. 12, содержит основной корпус 70 и мундштук 71. Основной корпус 70, предпочтительно трубчатой формы, содержит полость 701 для размещения расходного элемента 9, содержащей пеллету 3, изготовленную из множества индукционно нагреваемых частиц 1, например пеллету, изготовленную согласно способу, показанному на фиг. 10а-10g. Основной корпус 70 содержит также индуктор, в данном случае ― в форме катушки 703 индуктивности, для индукционного нагрева сусцепторной сердцевины частиц 1 пеллеты 3, расположенной в полости 701. Катушка 703 индуктивности расположена таким образом, что она окружает полость 701 в продольном направлении и обеспечивает возможность индукционного нагрева материала, расположенного в полости 701.

Основной корпус 70 содержит также батарею и систему управления питанием (не показаны).

Мундштук 71 образует ближний конец или расположенный дальше всего по ходу потока элемент устройства.

Дно полости 701, а также дно дальнего конца мундштука 71 закрыты пористым элементом 700, 710, например пористым материалом, решеткой или сеткой. Пористые элементы 700, 710 (при установленном состоянии мундштука, как показано на фиг. 12) выполнены с возможностью размещения и удержания расходного элемента 9 в полости 701 и обеспечения возможности прохождения воздушного потока через пористые элементы 700, 710 и полость 701 внутрь мундштука 71 и через него.

Основной корпус 70 оснащен впускными воздушными каналами 702 для обеспечения возможности поступления воздуха 90 из окружающей среды в корпус 70 и прохождения внутрь полости 701. Здесь происходит захват воздухом 90 аэрозоля, образованного в указанной полости в результате нагрева частиц 1 пеллеты 3. Содержащий аэрозоль воздух 91 следует дальше по ходу потока и выходит из устройства через выпускное отверстие 711 мундштука 71 на ближнем конце мундштука; этот воздушный поток 90, 91 показан на фиг. 12.

При подготовке к использованию обеспечивается возможность съема мундштука 71 с основного корпуса 70 для того, чтобы обеспечить свободный доступ к полости 701. Съем может представлять собой полное отсоединение мундштука 71 от корпуса 70, как показано в примере по фиг. 11. Съем может также представлять собой неполный съем, например, шарнирный поворот мундштука в сторону удаления, причем мундштук 71 остается соединенным с корпусом 70 посредством шарнира.

Затем полость 701 может быть заполнена пеллетой или расходным элементом 9. После повторного размещения мундштука 71 на корпусе 70 устройство готово к использованию.

На фиг. 13 показано генерирующее аэрозоль устройство, выполненное с возможностью индукционного нагрева, в котором расходный элемент 9 в форме капсулы содержит пеллету 3. Устройство дополнительно оснащено прокалывающими элементами 712, предпочтительно полыми прокалывающими элементами, для прокалывания прокалываемого корпуса капсулы с двух противоположных сторон. Один или два прокалывающих элемента 712 расположены на дистальном конце мундштука. Другие прокалывающие элементы 712 проходят от корпуса устройства внутрь полости 703 через пористый элемент 700. При повторном прикреплении мундштука 71, прокалывающие элементы 712 вдавливаются внутрь капсулы, создавая канал для прохождения воздушного потока через капсулу.

На фиг. 13 для обозначения элементов, одинаковых или сходных с теми, которые показаны на фиг. 11 и фиг. 12, используются те же самые ссылочные номера.

Изобретение относится к генерирующему аэрозоль изделию, которое содержит корпус и множество генерирующих аэрозоль частиц, расположенных в корпусе и содержащих сердцевину из сусцепторного материала, покрытую образующим аэрозоль субстратом. Технический результат заключается в обеспечении плотного и непосредственного физического контакта между субстратом и сусцепторным материалом. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 23 ил.

1. Генерирующее аэрозоль изделие, содержащее корпус и множество генерирующих аэрозоль частиц, расположенных в корпусе и содержащих сердцевину из сусцепторного материала, покрытую образующим аэрозоль субстратом.

2. Генерирующее аэрозоль изделие по п. 1, в котором множество частиц образуют по меньшей мере одну генерирующую аэрозоль пеллету.

3. Генерирующее аэрозоль изделие по п. 2, содержащее по меньшей мере две генерирующих аэрозоль пеллеты, причем корпус имеет продольную форму с продольной осью, и указанные по меньшей мере две генерирующие аэрозоль пеллеты расположены на расстоянии друг от друга вдоль продольной оси корпуса.

4. Генерирующее аэрозоль изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором корпус содержит два противоположных конца, причем один или оба этих противоположных конца являются ломкими.

5. Генерирующее аэрозоль изделие по п. 4, в котором корпус является цилиндрическим, и один или оба противоположных конца герметизированы с помощью одного или более ломких или съемных барьеров.

6. Генерирующее аэрозоль изделие по любому из предыдущих пунктов, в котором корпус содержит полимерный материал или материал на основе целлюлозы.

7. Генерирующая аэрозоль пеллета для использования в генерирующем аэрозоль изделии по любому из пп. 1-6, в котором генерирующая аэрозоль пеллета представляет собой уплотненное множество генерирующих аэрозоль частиц, каждая из которых содержит сердцевину из сусцепторного материала, покрытую образующим аэрозоль субстратом.

8. Пеллета по п. 7, имеющая пористость в диапазоне от 0,2 до 0,35.

9. Пеллета по любому из пп. 7-8, имеющая трубчатую форму, длину от 2 миллиметров до 20 миллиметров и диаметр от 2 миллиметров до 15 миллиметров.

10. Пеллета по любому из пп. 7-9, содержащая разные типы генерирующих аэрозоль частиц, отличающихся по меньшей мере одним из следующего: размер или форма частиц, форма или состав сусцепторного материала, толщина, пористость или состав покрытия из образующего аэрозоль субстрата и профиль доставки аэрозоля.

11. Пеллета по любому из пп. 7-10, в которой сердцевина из сусцепторного материала в частицах из указанного множества частиц представляет собой сусцепторную гранулу, сусцепторную чешуйку или сусцепторные волокна.

12. Способ образования генерирующих аэрозоль пеллет, включающий в себя этапы, на которых: - обеспечивают множество частиц, содержащих сердцевину из сусцепторного материала, покрытую образующим аэрозоль субстратом; - заполняют указанным множеством частиц полость определенной формы; - уплотняют указанное множество частиц в указанной полости, образуя таким образом генерирующую аэрозоль пеллету, имеющую форму указанной полости.

13. Способ по п. 12, согласно которому на этапе заполнения указанной полости указанным множеством частиц, заполняют указанным множеством частиц отдельный корпус и формируют генерирующую аэрозоль пеллету внутри указанного корпуса, получая таким образом генерирующее аэрозоль изделие, содержащее корпус и генерирующую аэрозоль пеллету.

14. Генерирующая аэрозоль система, содержащая: - по меньшей мере одну генерирующую аэрозоль пеллету по любому из пп. 7-11; - генерирующее аэрозоль устройство, содержащее корпус устройства, содержащий полость устройства, расположенную в корпусе устройства и заключающую в себе по меньшей мере одну генерирующую аэрозоль пеллету; - источник питания, соединенный с нагрузочной схемой, содержащей индуктор для индуктивной связи с сердцевиной из сусцепторного материала указанного множества частиц указанной по меньшей мере одной генерирующей аэрозоль пеллеты.

15. Система по п. 14, в которой генерирующее аэрозоль устройство дополнительно содержит прокалывающий элемент для прокалывания корпуса, содержащего по меньшей мере одну генерирующую аэрозоль пеллету.