ГИБРИДНЫЙ ЭЛЕМЕНТ, ГЕНЕРИРУЮЩИЙ АЭРОЗОЛЬ, И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИБРИДНОГО ЭЛЕМЕНТА, ГЕНЕРИРУЮЩЕГО АЭРОЗОЛЬ Российский патент 2020 года по МПК A24F47/00 

Настоящее изобретение относится к гибридному элементу, генерирующему аэрозоль, и способу изготовления гибридного элемента, генерирующего аэрозоль. В частности, настоящее изобретение относится к элементу, генерирующему аэрозоль, и изделию, содержащему твердый субстрат, образующий аэрозоль, в частности, твердый табачный субстрат, образующий аэрозоль, и жидкость, образующую аэрозоль.

Известны электронные курительные системы, в которых сочетается использование электронных жидкостей с ароматом нагретого табака. Однако существует необходимость в гибридном элементе, генерирующем аэрозоль, для использования в электронных устройствах, предназначенных для использования электронных сигарет. Также существует необходимость в эффективном способе изготовления гибридных элементов, генерирующих аэрозоль, в частности, гибридных элементов, генерирующих аэрозоль, используемых в изделиях, генерирующих аэрозоль, в форме стержня.

Согласно настоящему изобретению предлагается гибридный элемент, генерирующий аэрозоль, для использования в устройстве, генерирующем аэрозоль, например, электронной сигарете. Гибридный элемент, генерирующий аэрозоль, содержит материал для удержания жидкости, предназначенный для удержания жидкости, образующей аэрозоль, и содержит твердый субстрат, образующий аэрозоль, расположенный рядом с материалом для удержания жидкости. Предпочтительно твердый субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый табакосодержащий субстрат, образующий аэрозоль.

В таком гибридном элементе получает не только аромат или ощущение курения нагретого твердого субстрата, образующего аэрозоль, или только аромат или ощущение курения нагретой жидкости, образующей аэрозоль, но комбинацию аэрозоля, образованного в результате нагрева твердого субстрата, образующего аэрозоль, и аэрозоля, образованного в результате испарения жидкости, образующей аэрозоль. В таком гибридном элементе жидкость, образующая аэрозоль, находящаяся в материале для удержания жидкости, может, например, непрерывно течь или втягиваться в твердый субстрат, образующий аэрозоль. За счет этого необходимо нагревать только твердый субстрат, образующий аэрозоль, или участки твердого субстрата, что может снизить количество энергии, необходимой в системе, генерирующей аэрозоль. Кроме того, предоставление жидкости, образующей аэрозоль, может существенно продлить сеанс потребления элемента, генерирующего аэрозоль, или изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего такой элемент. Например, один штранг табачного субстрата, используемый в изделиях, генерирующих аэрозоль, может обеспечить аэрозоль для нескольких затяжек, например, от 5 до 10 затяжек. Предоставление материала для удержания жидкости с его способностью удержания определенного количества жидкости, образующей аэрозоль, может продлить сеанс потребления до нескольких десятков затяжек, например, до приблизительно 50-100 затяжек.

В то время как твердый субстрат, образующий аэрозоль, предпочтительно предусмотрен для придания табачного аромата аэрозолю, доставляемому пользователю, жидкость, образующая аэрозоль, предпочтительно используется для придания никотинового или нетабачного ароматов аэрозолю, генерируемому в соответствующем устройстве, с использованием гибридного элемента, генерирующего аэрозоль.

Материал для удержания жидкости может удерживать предварительно определенное количество жидкости, образующей аэрозоль. Предварительно определенное количество жидкости предпочтительно соответствует предварительно заданному количеству затяжек, которые можно осуществить при использовании гибридного элемента, генерирующего аэрозоль.

Гибридный элемент, генерирующий аэрозоль, имеет продольную ось, причем протяженность элемента может быть больше в продольном направлении, чем в направлении, перпендикулярном продольному направлению. Гибридный элемент, генерирующий аэрозоль, например, может иметь цилиндрическую или по существу цилиндрическую форму. Элемент, генерирующий аэрозоль, может быть по существу удлиненным.

Элемент, генерирующий аэрозоль, может иметь длину от 8 до 14 миллиметров, например, 10 мм или 12 мм. Диаметр элемента, генерирующего аэрозоль, может находиться в диапазоне от 5 миллиметров до 12 миллиметров, например, приблизительно 8 миллиметров.

В гибридном элементе, генерирующем аэрозоль, материал для удержания жидкости и твердый субстрат, образующий аэрозоль, могут быть расположены рядом друг с другом и, следовательно, вдоль продольной оси элемента.

Альтернативно материал для удержания жидкости и твердый субстрат, образующий аэрозоль, могут быть расположены по меньшей мере частично в одном продольном положении гибридного элемента, генерирующего аэрозоль. В таких вариантах осуществления материал для удержания жидкости и твердый субстрат, образующий аэрозоль, расположены в поперечном направлении рядом друг с другом по меньшей мере частично по длине гибридного элемента, генерирующего аэрозоль. Материал для удержания жидкости и твердый субстрат, образующий аэрозоль, могут быть расположены в одном продольном положении по всей длине гибридного элемента, генерирующего аэрозоль. Предпочтительно материал для удержания жидкости и твердый субстрат, образующий аэрозоль, расположены параллельно друг другу, предпочтительно по всей длине элемента.

Материал для удержания жидкости может по меньшей мере частично окружать твердый субстрат, образующий аэрозоль. Материал для удержания жидкости может полностью окружать твердый субстрат, образующий аэрозоль, в продольном направлении. Например, твердый субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой твердый субстрат, образующий аэрозоль, цилиндрической формы, расположенный внутри материала для удержания жидкости трубчатой формы.

Гибридный элемент, генерирующий аэрозоль, может содержать непроницаемую для жидкости обертку, обертывающую гибридный элемент, генерирующий аэрозоль. Непроницаемая для жидкости обертка может предотвращать просачивание жидкости в материале для удержания жидкости из материала для удержания в направлении, отличном от направления к твердому субстрату, образующему аэрозоль, например, противоположном твердому субстрату, образующему аэрозоль, или от элемента, генерирующего аэрозоль.

Для генерирования аэрозоля гибридный элемент, генерирующий аэрозоль, может быть нагрет нагревательным элементом любого вида, подходящим для систем, генерирующих аэрозоль, и, например, известным для применения с ними. Например, гибридный элемент, генерирующий аэрозоль, может использоваться в индуктивно или резистивно нагреваемых системах или устройствах, генерирующих аэрозоль. Соответственно, устройство, генерирующее аэрозоль может быть оснащено одним или несколькими резистивно нагреваемыми нагревательными элементами или одним или несколькими индуктивно нагреваемыми нагревательными элементами. При использовании в индуктивно нагреваемых системах, нагреваемая часть нагревательного элемента может быть включена в гибридный элемент, генерирующий аэрозоль. Гибридный элемент, генерирующий аэрозоль, может содержать материал токоприемника для индуктивного нагрева по меньшей мере частей элемента. Материал токоприемника может быть расположен внутри твердого субстрата, образующего аэрозоль. Материал токоприемника может быть включен в твердый субстрат, образующий аэрозоль, перед, во время или после изготовления гибридного элемента, генерирующего аэрозоль.

Материал для удержания жидкости представляет собой материал, хранящий жидкость, с высокой удерживающей способностью или с высокой высвобождающей способностью (HRM). Материал для удержания жидкости уменьшает риск разлива, например, по сравнению с картриджами или системами с резервуаром. В случае поломки или трещины в корпусе резервуара или картриджа пролитая жидкость может привести к непреднамеренному контакту с активными электрическими компонентами и биологической тканью. Материал для удержания жидкости по своей природе будет удерживать по меньшей мере часть жидкости, которая, в свою очередь, не доступна для превращения в аэрозоль перед выходом из материала для удержания.

Материал для удержания жидкости может иметь по существу цилиндрическую форму. Материал для удержания жидкости может иметь форму полого цилиндра. Материал для удержания жидкости может быть по существу удлиненным. Материал для удержания жидкости может иметь длину и (внешний) диаметр, соответствующие длине и диаметру гибридного элемента, генерирующего аэрозоль.

Жидкость, образующая аэрозоль, которая должна храниться в материале для удержания, может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля и жидкую добавку. Вещество для образования аэрозоля может, например, представлять собой пропиленгликоль или глицерин.

Жидкость, образующая аэрозоль, может содержать воду.

Жидкая добавка может представлять собой любое одно из жидкого ароматизатора или жидкого стимулирующего вещества или их комбинацию. Жидкий ароматизатор может, например, включать табачный ароматизатор, табачный экстракт, фруктовый ароматизатор или кофейный ароматизатор. Жидкая добавка может, например, представлять собой сладкую жидкость, такую как, например, ваниль, карамель и какао, травяную жидкость, пряную жидкость или стимулирующую жидкость, содержащую, например, кофеин, таурин, никотин или другие стимулирующие средства, известные для использования в пищевой промышленности.

Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные ароматические соединения, которые выделяются из субстрата при нагреве. Альтернативно субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может дополнительно содержать вещество для образования аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать, например, одно или несколько из: порошка, гранул, шариков, кусочков, тонких трубок, полосок или листов, содержащих одно или несколько из: травяных листьев, табачных листьев, фрагментов табачных жилок, восстановленного табака, гомогенизированного табака, экструдированного табака и расширенного табака. Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь рассыпную форму или может быть предусмотрен в подходящих таре или картридже. Например, материал, образующий аэрозоль, субстрата, образующего аэрозоль, может быть помещен в бумажную или другую наружную обертку и иметь форму штранга.

Необязательно субстрат, образующий аэрозоль, может содержать дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматические соединения, предназначенные для выделения при нагревании субстрата, образующего аэрозоль. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может также содержать капсулы, которые содержат, например, дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматические соединения, и такие капсулы могут плавиться во время нагревания твердого субстрата, образующего аэрозоль.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать один или несколько листов гомогенизированного табачного материала, которые собраны в стержень и разрезаны с получением отдельных штрангов из субстрата, образующего аэрозоль. В этот или эти собранные листы в форме стержня материал токоприемника может быть включен перед, во время или после сбора листа в стержень. Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, содержит гофрированный и собранный лист гомогенизированного табачного материала.

Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может иметь по существу цилиндрическую форму. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть по существу удлиненным. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может иметь длину, соответствующую длине гибридного элемента, генерирующего аэрозоль. Диаметр субстрата, образующего аэрозоль, может находиться в диапазоне от 3 миллиметров до 7 миллиметров, например, 5,6 мм.

Табакосодержащая суспензия и табачный лист, образующий субстрат, образующий аэрозоль, изготовленный из табакосодержащей суспензии, содержат табачные частицы, волоконные частицы, вещество для образования аэрозоля, связующее и, кроме того, например, ароматизаторы.

Предпочтительно табачный субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой табачный лист, предпочтительно гофрированный, содержащий табачный материал, волокна, связующее и вещество для образования аэрозоля. Предпочтительно табачный лист представляет собой формованный лист. Формованный лист представляет собой форму восстановленного табака, которая образована из суспензии, содержащей табачные частицы, волоконные частицы, вещество для образования аэрозоля, связующее и, например, также ароматизаторы.

Табачные частицы могут иметь форму табачной пыли, имеющей частицы 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 желаемой толщины листа и промежутка формования, где промежуток формования обычно определяет толщину листа.

Волоконные частицы могут включать в себя табачные материалы из стебля, 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 разрыв для листа при их низком содержании, например при содержании приблизительно от 2 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.

Вещества для образования аэрозоля, включаемые в суспензию, образующую формованный лист, могут быть выбраны на основании одного или нескольких признаков. С функциональной точки зрения, вещество для образования аэрозоля предусматривает механизм, который обеспечивает возможность его испарения и доставки никотина и/или ароматизатора в аэрозоль при нагреве до температуры, превышающей специфическую температуру испарения вещества для образования аэрозоля. Различные вещества для образования аэрозоля обычно испаряются при различных температурах. Вещество для образования аэрозоля может быть выбрано 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. Вещество для образования аэрозоля также может иметь свойства увлажнителя, которые способствуют поддержанию желаемого уровня влажности в субстрате, образующем аэрозоль, когда этот субстрат состоит из продукта на табачной основе, содержащего табачные частицы. В частности, некоторые вещества для образования аэрозоля представляют собой гигроскопичный материал, который функционирует как увлажнитель, т. е. материал, который способствует поддержанию влажности субстрата, содержащего этот увлажнитель.

Одно или несколько веществ для образования аэрозоля могут быть смешаны для получения преимущества, обусловленного одним или несколькими свойствами смешиваемых веществ для образования аэрозоля. Например, триацетин может быть объединен с глицерином и водой, чтобы получить преимущество, заключающееся в способности триацетина передавать активные компоненты и увлажняющие свойства глицерина.

Вещества для образования аэрозоля могут быть выбраны из следующего: полиолы, гликолевые простые эфиры, полиольные сложные эфиры, сложные эфиры и жирные кислоты, и могут содержать одно или несколько 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, лауриновую кислоту, миристиновую кислоту и пропиленгликоль.

Твердый субстрат, образующий аэрозоль, или суспензия, образующая аэрозоль, которая образует субстрат, может содержать виды воска или жиры, причем указанные виды воска или жиры добавляют для выделения при низкой температуре веществ, образующих аэрозоль, из твердого субстрата, образующего аэрозоль. Некоторые виды воска и жиры известны за их способность снижать температуру, при которой вещество для образования аэрозоля выделяется из твердого субстрата, содержащего указанные виды воска или жиры.

Предпочтительно табакосодержащая суспензия содержит гомогенизированный табачный материал и содержит глицерин или пропиленгликоль в качестве вещества для образования аэрозоля. Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, изготавливают из вышеописанной табакосодержащей суспензии.

Предпочтительно твердый субстрат, образующий аэрозоль, имеет капиллярный эффект в отношении жидкостей. Предпочтительно твердый субстрат, образующий аэрозоль, обеспечивает капиллярный эффект в отношении жидкости, образующей аэрозоль, удерживаемой в материале для удержания жидкости. Предпочтительно твердый субстрат, образующий аэрозоль, обеспечивает возможность транспортировки жидкости, образующей аэрозоль, из материала для удержания жидкости в твердый субстрат, образующий аэрозоль. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, таким образом, состоит или содержит капиллярный материал, вследствие чего жидкость, образующая аэрозоль, перемещается за счет капиллярного эффекта.

Капиллярный материал представляет собой материал, который активно транспортирует жидкость из одной части материала к другой. Капиллярный материал преимущественно ориентирован в твердом субстрате, образующем аэрозоль, так, чтобы транспортировать жидкость, образующую аэрозоль, в твердый субстрат, образующий аэрозоль.

Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может иметь волокнистую структуру или может иметь губчатую структуру. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать пучок капилляров, множество волокон, множество нитей или может содержать трубки с тонкими каналами. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать комбинацию волокон, нитей и трубки с тонкими каналами. Волокна, нити и трубки с тонкими каналами могут быть в целом выровнены для транспортировки жидкости в твердый субстрат, образующий аэрозоль. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать губкообразный материал или может содержать пенообразный материал. Структура субстрата, образующего аэрозоль, может образовывать множество небольших каналов или трубок, через которые жидкость может быть перемещена за счет капиллярного действия. Капиллярный эффект может быть таким, что жидкость перемещается в место размещения токоприемника или другого нагревательного элемента, расположенного в твердом субстрате, образующем аэрозоль, например, в центр субстрата.

Материал токоприемника, который может использоваться в гибридном элементе, генерирующем аэрозоль, в частности, который может быть включен в твердый субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой множество токоприемных частиц, таких как токоприемные гранулы или токоприемные пластинки.

Токоприемные частицы могут быть равномерно распределены в гибридном элементе, генерирующем аэрозоль, предпочтительно в твердом субстрате, образующем аэрозоль. Токоприемные частицы также могут локально размещаться в конкретном участке гибридного элемента, генерирующего аэрозоль, в частности, в конкретном участке твердого субстрата, образующего аэрозоль.

Материал токоприемника может представлять собой удлиненный токоприемник, расположенный в продольном направлении в гибридном элементе, генерирующем аэрозоль, в частности, внутри твердого субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительно такой удлиненный токоприемник расположен радиально по центру внутри гибридного элемента, генерирующего аэрозоль, предпочтительно радиально по центру внутри твердого субстрата, образующего аэрозоль.

Предпочтительно удлиненный токоприемник имеет размер по длине, который превышает его размер по ширине или его размер по толщине, например, превышает в два раза его размер по ширине или его размер по толщине. Удлиненный токоприемник расположен по существу в продольном направлении внутри элемента. Это означает, что размер по длине удлиненного токоприемника расположен приблизительно параллельно продольному направлению элемента, например, в диапазоне плюс-минус 10 градусов параллельно продольному направлению элемента. В предпочтительных вариантах осуществления, в которых удлиненный токоприемник расположен в радиально центральном положении внутри элемента, он проходит вдоль продольной оси гибридного элемента, генерирующего аэрозоль.

Удлиненный токоприемник предпочтительно выполнен в форме штыря, стержня, полоски или пластины. Удлиненный токоприемник предпочтительно имеет длину от 5 миллиметров до 15 миллиметров, например, от 6 мм до 12 мм или от 8 мм до 10 мм. Поперечная протяженность материала токоприемника может составлять, например, от 0,5 мм до 8 мм, предпочтительно от 1 мм до 6 мм, например, 4 миллиметра. Удлиненный токоприемник предпочтительно имеет ширину от 1 мм до 5 мм и может иметь толщину от 0,01 мм до 2 мм, например, от 0,5 мм до 2 мм. В предпочтительном варианте осуществления удлиненный токоприемник может иметь толщину от 10 микрометров до 500 микрометров, или, еще более предпочтительно, от 10 до 100 микрометров. Если удлиненный токоприемник имеет постоянное поперечное сечение, например, круглое поперечное сечение, он имеет предпочтительную ширину или диаметр от 1 миллиметра до 5 миллиметров. Если удлиненный токоприемник имеет форму полоски или пластины, например, если токоприемник выполнен из листового материала токоприемника, то эта полоска или пластина предпочтительно имеет прямоугольную форму с шириной предпочтительно от 2 миллиметров до 8 миллиметров, более предпочтительно от 3 мм до 5 мм, например, 4 мм, и толщиной предпочтительно от 0,03 миллиметра до 0,15 миллиметра, более предпочтительно от 0,05 мм до 0,09 мм, например, 0,07 мм.

Предпочтительно удлиненный токоприемник имеет длину, которая равна или меньше длины гибридного элемента, генерирующего аэрозоль, или твердого субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительно удлиненный токоприемник имеет такую же длину, что и элемент, генерирующий аэрозоль, или твердый субстрат, образующий аэрозоль.

В контексте данного документа термин «токоприемник» относится к материалу, который способен преобразовывать электромагнитную энергию в тепло. Когда токоприемник помещен в переменное электромагнитное поле, в нем обычно наводятся вихревые токи и происходят потери на гистерезис, что приводит к нагреву токоприемника. Поскольку материал токоприемника находится в непосредственном физическом и термическом контакте с субстратом, образующим аэрозоль, и/или жидкостью, образующей аэрозоль, субстрат, образующий аэрозоль, или жидкость нагреваются материалом токоприемника.

Токоприемник может быть образован из любого материала, который может быть подвергнут индукционному нагреву до температуры, достаточной для генерирования аэрозоля из твердого субстрата, образующего аэрозоль, и жидкости, образующей аэрозоль. Предпочтительные токоприемники содержат металл или углерод. Предпочтительный токоприемник может содержать или состоять из ферромагнитного материала, например, ферромагнитного сплава, ферритного железа или ферромагнитной стали, или нержавеющей стали. Подходящий токоприемник может представлять собой алюминий или содержать его. Предпочтительные токоприемники могут быть выполнены из нержавеющей стали серии 400, например, нержавеющей стали марки 410, или марки 420, или марки 430. Разные материалы будут рассеивать разные количества энергии при размещении внутри электромагнитных полей, имеющих одинаковые значения частоты и напряженности поля. Таким образом, параметры токоприемника, такие как тип материала, длина, ширина и толщина, могут быть изменены для обеспечения требуемого рассеяния мощности внутри известного электромагнитного поля.

Предпочтительные токоприемники могут быть нагреты до температуры свыше 250 градусов по Цельсию. Подходящие токоприемники могут содержать неметаллический сердечник с металлическим слоем, расположенным на неметаллическом сердечнике, например, с металлическими дорожками, образованными на поверхности керамического сердечника. Токоприемник может иметь защитный внешний слой, например, защитный керамический слой или защитный стеклянный слой, охватывающий токоприемник. Токоприемник может содержать защитное покрытие, образованное из стекла, керамики или инертного металла поверх сердечника, выполненного из материала токоприемника.

Токоприемник может представлять собой токоприемник, состоящий из нескольких материалов, и может содержать первый материал токоприемника и второй материал токоприемника. Первый материал токоприемника расположен в непосредственном физическом контакте со вторым материалом токоприемника. Первый материал токоприемника предпочтительно используется, главным образом, для нагрева токоприемника, когда токоприемник размещен в переменном электромагнитном поле. Например, первый материал токоприемника может представлять собой алюминий или он может представлять собой черный металл, такой как нержавеющая сталь. Второй материал токоприемника предпочтительно используется, главным образом, для указания на то, что токоприемник достиг конкретной температуры, и эта температура возможно представляет собой температуру Кюри второго материала токоприемника. Температура Кюри второго материала токоприемника может использоваться для регулирования температуры всего токоприемника во время работы. Таким образом, температура Кюри второго материала токоприемника должна находиться ниже точки воспламенения твердого субстрата, образующего аэрозоль. Подходящие материалы для второго материала токоприемника могут включать никель и определенные сплавы никеля.

Нагрев субстрата, образующего аэрозоль, и управление температурой нагрева могут быть разделены посредством предоставления токоприемника, имеющего по меньшей мере первый и второй материалы токоприемника, при этом, либо второй материал токоприемника имеет температуру Кюри и первый материал токоприемника не имеет температуры Кюри, либо первый и второй материалы токоприемника имеют первую и вторую температуры Кюри, отличающиеся друг от друга. Предпочтительно второй материал токоприемника представляет собой магнитный материал, выбранный таким образом, что он имеет вторую температуру Кюри, которая по существу совпадает с требуемой максимальной температурой нагрева. Иначе говоря, предпочтительно, чтобы вторая температура Кюри была примерно такой же, что и температура, до которой должен быть нагрет токоприемник для образования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль. Вторая температура Кюри второго материала токоприемника может, например, быть выбрана такой, что, при нагреве токоприемником, находящимся при температуре, равной второй температуре Кюри, общая средняя температура элемента, генерирующего аэрозоль, не превышает 240°C.

Альтернативно или дополнительно для управления процессом нагрева гибридного элемента, генерирующего аэрозоль, также может использоваться температура испарения жидкости, образующей аэрозоль, что будет подробнее описано ниже.

Согласно настоящему изобретению также предлагается гибридное изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее множество элементов, собранных в форме стержня. Стержень имеет конец, подносимый ко рту, и дальний конец, расположенный выше по потоку от конца, подносимого ко рту. Множество элементов содержит гибридный элемент, генерирующий аэрозоль, выполненный согласно настоящему изобретению и описанный в данном документе. Преимущества и признаки изделия, генерирующего аэрозоль, в отношении гибридного элемента, генерирующего аэрозоль, были описаны относительно гибридного элемента, генерирующего аэрозоль, и не будут повторно изложены.

Множество элементов может содержать по меньшей мере один уплотнительный элемент, расположенный торец к торцу с гибридным элементом, генерирующим аэрозоль. По меньшей мере один уплотнительный элемент обеспечивает уплотнение по меньшей мере части дальнего конца гибридного элемента, генерирующего аэрозоль. Предпочтительно по меньшей мере один уплотнительный элемент обеспечивает уплотнение той части дальнего конца элемента, генерирующего аэрозоль, которая содержит материал для удержания жидкости. Посредством этого по меньшей мере один уплотнительный элемент предотвращает выход жидкости из материала для удержания жидкости в продольном и проходящем вверх по потоку направлении изделия, генерирующего аэрозоль.

Множество элементов может содержать другой уплотнительный элемент, причем другой уплотнительный элемент расположен непосредственно ниже по потоку от гибридного элемента, генерирующего аэрозоль.

Другой уплотнительный элемент обеспечивает уплотнение по меньшей мере части ближнего конца гибридного элемента, генерирующего аэрозоль. Предпочтительно другой уплотнительный элемент обеспечивает уплотнение той части ближнего конца элемента, генерирующего аэрозоль, которая содержит материал для удержания жидкости. Посредством этого другой уплотнительный элемент предотвращает выход жидкости из материала для удержания жидкости в продольном и проходящем вниз по потоку направлении изделия, генерирующего аэрозоль.

Множество элементов может содержать два уплотнительных элемента, причем один уплотнительный элемент расположен выше по потоку от гибридного элемента, генерирующего аэрозоль, и второй уплотнительный элемент расположен ниже по потоку от гибридного элемента, генерирующего аэрозоль. Предпочтительно два уплотнительных элемента расположены непосредственно рядом с гибридным элементом, генерирующим аэрозоль.

В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один уплотнительный элемент может предотвращать смещение или выпадение токоприемника, расположенного в элементе, генерирующем аэрозоль, из элемента, генерирующего аэрозоль, при транспортировке или обращении с изделием.

По меньшей мере один уплотнительный элемент может представлять собой полый уплотнительный элемент. Все уплотнительные элементы могут представлять собой полые уплотнительные элементы. Полый уплотнительный элемент может обеспечивать уплотнение дальнего или также ближнего конца полого трубчатого материала для удержания и позволять проходить воздуху или, в случае уплотнительного элемента, расположенного ниже по потоку, позволять проходить аэрозолю через уплотнительный элемент. Предпочтительно уплотнительные элементы не изменяют сопротивление втягиванию изделия, генерирующего аэрозоль.

Уплотнительный элемент может быть выполнен из любого материала, подходящего для использования в изделии, генерирующем аэрозоль. Уплотнительный элемент может быть изготовлен, например, из такого же материала, что и используемый в традиционном фильтре мундштука, в элементе, охлаждающем аэрозоль, или в опорном элементе. Примеры материалов включают фильтрующие материалы, керамику, полимерный материал, ацетилцеллюлозу, картон, металл без возможности индукционного нагрева или цеолит.

Предпочтительно уплотнительный элемент изготовлен из термостойкого материала. Термин «термостойкий материал» в отношении уплотнительного элемента означает в данном документе, что уплотнительный элемент способен выдерживать температуру до приблизительно 350 градусов по Цельсию. Преимущественно на уплотнительный элемент не влияет нагреваемый элемент, генерирующий аэрозоль, или возможный нагревательный элемент, расположенный в элементе, генерирующем аэрозоль.

Предпочтительно уплотнительный элемент не меняет свою консистенцию, геометрическую форму или оптические свойства при использовании изделия.

Предпочтительно уплотнительный элемент не образует дополнительных веществ в генерируемом аэрозоле во время использования изделия.

Уплотнительный элемент имеет (наружный) диаметр, который приблизительно равен диаметру изделия, генерирующего аэрозоль. Уплотнительный элемент имеет длину, которая может быть определена как размер вдоль продольной оси изделия, генерирующего аэрозоль. Длина уплотнительного элемента может составлять от 1 миллиметра до 10 миллиметров, например, от 4 мм до 8 мм или от 5 мм до 7 мм. Предпочтительно, чтобы уплотнительный элемент был по существу цилиндрическим. Предпочтительно уплотнительный элемент имеет размер менее 8 мм. Предпочтительно уплотнительный элемент имеет длину по меньшей мере 2 миллиметра с целью облегчения сборки изделия, генерирующего аэрозоль, предпочтительно по меньшей мере 3 миллиметра или по меньшей мере 5 миллиметров.

Минимальные размеры по длине уплотнительного элемента облегчают или обеспечивают возможность использования обычных объединяющих блоков для сборки стержнеобразной структуры из множества элементов.

Как правило, всякий раз при упоминании значения по всей 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.

Множество элементов, например, также может содержать один или несколько следующих элементов: мундштучный элемент, опорный элемент или элемент, охлаждающий аэрозоль.

Мундштучный элемент может находиться на конце, подносимом ко рту, или расположенном ниже по потоку конце изделия, генерирующего аэрозоль.

Мундштучный элемент может содержать по меньшей мере один фильтрующий сегмент. Фильтрующий сегмент может представлять собой ацетилцеллюлозный штранг фильтра, выполненный из ацетилцеллюлозного волокна. Фильтрующий сегмент может иметь низкую эффективность фильтрации частиц или очень низкую эффективность фильтрации частиц. Фильтрующий сегмент может быть расположен на расстоянии относительно гибридного элемента, генерирующего аэрозоль, в продольном направлении. Фильтрующий сегмент может иметь длину от 5 миллиметров до 14 миллиметров, например, 7 миллиметров.

Пользователь контактирует с мундштучным элементом для обеспечения прохождения аэрозоля, генерируемого изделием, генерирующим аэрозоль, через мундштучный элемент к пользователю. Таким образом, мундштучный элемент расположен ниже по потоку от гибридного элемента, генерирующего аэрозоль.

Мундштучный элемент предпочтительно имеет наружный диаметр, который приблизительно равен наружному диаметру изделия, образующего аэрозоль. Длина мундштучного элемента может составлять от 5 миллиметров до 25 миллиметров, предпочтительно длина составляет от 10 мм до 17 мм. В предпочтительном варианте осуществления длина мундштучного элемента составляет 12 мм или 14 мм. В другом предпочтительном варианте осуществления длина мундштучного элемента составляет 7 мм.

Опорный элемент может быть расположен непосредственно ниже по потоку от гибридного элемента, генерирующего аэрозоль, и может упираться в гибридный элемент, генерирующий аэрозоль.

Опорный элемент может быть выполнен из любого подходящего материала или сочетания материалов. Например, опорный элемент может быть выполнен из одного или нескольких материалов, выбранных из группы, состоящей из: ацетилцеллюлозы; картона; гофрированной бумаги, такой как гофрированная теплостойкая бумага или гофрированная пергаментная бумага; и полимерных материалов, таких как полиэтилен низкой плотности (LDPE). В предпочтительном варианте осуществления опорный элемент выполнен из ацетилцеллюлозы.

Опорный элемент может содержать полый трубчатый элемент. В предпочтительном варианте осуществления опорный элемент содержит полую ацетилцеллюлозную трубку. Уплотнительный элемент, обеспечивающий уплотнение ближнего конца гибридного элемента, генерирующего аэрозоль, может представлять собой опорный элемент или, соответственно, опорный элемент может называться уплотнительным элементом.

Опорный элемент предпочтительно имеет наружный диаметр, который приблизительно равен наружному диаметру изделия, образующего аэрозоль.

Опорный элемент может иметь длину от 5 мм до 15 мм. В предпочтительном варианте осуществления опорный элемент имеет длину 8 мм.

Элемент, охлаждающий аэрозоль, может быть расположен ниже по потоку от гибридного элемента, генерирующего аэрозоль, например, непосредственно ниже по потоку от опорного элемента или уплотнительного элемента, и может упираться в опорный элемент или уплотнительный элемент.

В контексте этого документа термин «элемент, охлаждающий аэрозоль» используется для описания элемента, имеющего большую площадь поверхности и низкое сопротивление втягиванию. При использовании аэрозоль, образованный летучими соединениями, высвобождаемыми из субстрата, образующего аэрозоль, втягивается через элемент, охлаждающий аэрозоль, перед перемещением к концу, подносимому ко рту, изделия, генерирующего аэрозоль. В отличие от фильтров с высоким сопротивлением втягиванию, например фильтров, выполненных из пучков волокон, элементы, охлаждающие аэрозоль, имеют низкое сопротивление втягиванию. Камеры и полости в изделии, генерирующем аэрозоль, такие как расширительные камеры и опорные элементы, также не считаются элементами, охлаждающими аэрозоль.

Элемент, охлаждающий аэрозоль, предпочтительно имеет пористость в продольном направлении более 50 процентов. Путь потока воздуха через элемент, охлаждающий аэрозоль, является предпочтительно относительно свободным. Элемент, охлаждающий аэрозоль, может представлять собой собранный лист или гофрированный и собранный лист. Элемент, охлаждающий аэрозоль, может содержать листовой материал, выбранный из группы, состоящей из полиэтилена (РЕ), полипропилена (РР), поливинилхлорида (PVC), полиэтилентерефталата (PET), полимолочной кислоты (PLA), ацетилцеллюлозы (СА) и алюминиевой фольги или любой их комбинации.

В предпочтительном варианте осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, содержит собранный лист из биоразлагаемого материала. Например, собранный лист из непористой бумаги или собранный лист из биоразлагаемого полимерного материала, такого как полимолочная кислота или материал марки Mater-Bi<®> (имеющееся в продаже семейство сополиэфиров на основе крахмала).

Элемент, охлаждающий аэрозоль, предпочтительно содержит лист PLA, более предпочтительно гофрированный, собранный лист PLA. Элемент, охлаждающий аэрозоль, может быть выполнен из листа, имеющего толщину от 10 микрометров до 250 микрометров, например, 50 микрометров. Элемент, охлаждающий аэрозоль, может быть выполнен из собранного листа, имеющего ширину от 150 миллиметров до 250 миллиметров. Элемент, охлаждающий аэрозоль, может иметь удельную площадь поверхности от 300 мм² на миллиметр длины до 1000 мм² на миллиметр длины или от 10 мм² на миллиграмм веса до 100 мм² на миллиграмм веса. В некоторых вариантах осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, может быть выполнен из собранного листа материала, имеющего удельную площадь поверхности приблизительно 35 мм² на миллиграмм веса. Элемент, охлаждающий аэрозоль, может иметь наружный диаметр от 5 миллиметров до 10 миллиметров, например, 7 мм.

Длина элемента, охлаждающего аэрозоль, может составлять от 10 миллиметров до 15 миллиметров, например, 13 миллиметров или, в альтернативных вариантах осуществления, может составлять от 15 миллиметров до 25 миллиметров, предпочтительно от 16 миллиметров до 20 миллиметров, например, 18 миллиметров.

Длина элемента, охлаждающего аэрозоль, может быть даже меньше в соответствии с необходимым или требуемым эффектом охлаждения. Например, виды воска или жиры для выделения при низкой температуре веществ, образующих аэрозоль, из твердого субстрата, образующего аэрозоль, могут находиться в твердом субстрате. В таких вариантах осуществления элемент, охлаждающий аэрозоль, может быть сокращен до нескольких миллиметров, например, 5-10 миллиметров, или он может быть исключен из конструкции.

Множество элементов изделия, образующего аэрозоль, могут быть окружены наружной оберткой. Наружная обертка может быть выполнена из любого подходящего материала или сочетания материалов. Предпочтительно наружная обертка представляет собой сигаретную бумагу.

В соответствии с настоящим изобретением также предлагается система, генерирующая аэрозоль, содержащая гибридное изделие, генерирующее аэрозоль, выполненное в соответствии с настоящим изобретением и описанное в данном документе. Система дополнительно содержит нагревательный элемент для нагрева по меньшей мере части гибридного элемента, генерирующего аэрозоль, гибридного изделия, генерирующего аэрозоль, источник питания для подачи энергии на нагревательный элемент и управляющую электронику, выполненную с возможностью управления нагревом гибридного элемента, генерирующего аэрозоль.

Управляющая электроника может быть запрограммирована на определение температуры по меньшей мере части гибридного элемента, генерирующего аэрозоль, причем указанная температура используется для управления нагревом по меньшей мере части гибридного элемента, генерирующего аэрозоль.

Омическое сопротивление нагревательного элемента может быть соотнесено с температурой нагревательного элемента с использованием резистивных нагревательных элементов. В индуктивно нагреваемых системах температура токоприемника может быть определена исходя из кажущегося омического сопротивления (R_a) индуктивной «нагревательной схемы». Такая индуктивная нагревательная схема и определение кажущегося сопротивления и его соотнесения с температурой токоприемника подробно описаны в международной публикации патента WO2015/177256.

В системе, генерирующей аэрозоль, температура испарения жидкости, образующей аэрозоль, предусмотренной в материале для удержания жидкости элемента, генерирующего аэрозоль, может использоваться для управления нагревом гибридного элемента, генерирующего аэрозоль, или, например, твердого субстрата, образующего аэрозоль, элемента. Температура испарения жидкости, образующей аэрозоль, может соответствовать предварительно заданной максимальной температуре нагрева.

Жидкость, образующая аэрозоль, может быть нагрета до температуры ее испарения, при которой жидкость испаряется. При условии, что жидкость, образующая аэрозоль, присутствует, например, в твердом субстрате, генерирующем аэрозоль, указанный субстрат может не нагреваться выше температуры испарения жидкости перед испарением всей жидкости. Поскольку жидкость может просачиваться в твердый субстрат, твердый субстрат не будет нагреваться выше температуры испарения, таким образом, температура испарения соответствует максимальной температуре нагрева.

Система, генерирующая аэрозоль, может дополнительно содержать устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее корпус устройства и полость, расположенную в корпусе устройства. Полость имеет внутреннюю поверхность, выполненную по форме с возможностью вмещения по меньшей мере части гибридного изделия, генерирующего аэрозоль. Полость расположена таким образом, что при вмещении по меньшей мере части гибридного изделия, генерирующего аэрозоль, в полости, нагревательный элемент расположен таким образом, что по меньшей мере часть гибридного элемента, генерирующего аэрозоль, нагревается во время работы устройства.

Предпочтительно весь элемент, генерирующий аэрозоль, изделия вмещается в полости.

В резистивно нагреваемом устройстве нагревательный элемент, как правило, вставлен в изделие, генерирующее аэрозоль, или в элемент, генерирующий аэрозоль, соответственно.

В индуктивно нагреваемом устройстве полость расположена таким образом, что при вмещении по меньшей мере части элемента, генерирующего аэрозоль, в полости, катушка индуктивности, находящаяся в устройстве, может быть индуктивно соединена с токоприемником, расположенном в термическом контакте с гибридным элементом, генерирующим аэрозоль, например, с токоприемником, расположенным в элементе, генерирующем аэрозоль, предпочтительно в твердом субстрате, образующем аэрозоль.

Согласно настоящему изобретению также предлагается способ изготовления гибридных элементов, генерирующих аэрозоль, для использования в изделии, генерирующем аэрозоль. Способ включает этапы обеспечения непрерывного твердого субстрата, образующего аэрозоль, и непрерывного материала для удержания жидкости и направленного перемещения непрерывного материала для удержания жидкости параллельно непрерывному твердому субстрату, образующему аэрозоль. Дополнительные этапы включают формирование непрерывного твердого субстрата, образующего аэрозоль, и непрерывного материала для удержания жидкости в виде непрерывного стержня и разрезание непрерывного стержня на отдельные гибридные элементы, генерирующие аэрозоль.

Непрерывный материал для удержания может, таким образом, быть расположен вдоль одной продольной стороны, например, первой половины, непрерывного стержня и непрерывный твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть расположен вдоль другой продольной стороны, например, другой половины, непрерывного стержня.

Непрерывный материал для удержания также может быть расположен таким образом, чтобы по меньшей мере частично или полностью окружать непрерывный твердый субстрат, образующий аэрозоль. В этих вариантах осуществления способ предпочтительно включает дополнительные этапы формирования твердого непрерывного субстрата, образующего аэрозоль, по меньшей мере частично в виде непрерывного стержня, последующего размещения непрерывного материала для удержания жидкости вокруг по меньшей мере частично сформированного непрерывного стержня твердого субстрата, образующего аэрозоль, и последующего формирования непрерывного материала для удержания жидкости, расположенного вокруг по меньшей мере частично сформированного непрерывного стержня субстрата, образующего аэрозоль, в виде непрерывного стержня. Посредством этого может быть сформирован непрерывный стержень, имеющий наружную оболочку из материала для удержания и сердцевину из твердого субстрата, образующего аэрозоль.

Способ может дополнительно включать этап обертывания непрерывного стержня непроницаемой для текучей среды оберткой перед разрезанием непрерывного стержня.

Жидкость может присутствовать в непрерывном материале для удержания перед формированием непрерывного стержня или может быть помещена в материал для удержания после формирования непрерывного стержня. Однако жидкость помещают в материал для удержания жидкости перед обертыванием непрерывного стержня непроницаемой для жидкости оберткой.

Для изготовления гибридного элемента, генерирующего аэрозоль, для применений с индуктивным нагревом в элемент может быть включен токоприемник при изготовлении элемента. В этих вариантах осуществления способ может дополнительно включать этап включения материала токоприемника, предпочтительно непрерывного материала токоприемника, в твердый непрерывный субстрат, образующий аэрозоль. Предпочтительно материал токоприемника, например, полосу или нить, вставляют в элемент, предпочтительно в непрерывный твердый субстрат, образующий аэрозоль, перед формированием стержня. Предпочтительно токоприемник включают в частично сформированный непрерывный стержень из твердого субстрата, образующего аэрозоль.

Предпочтительно твердый непрерывный субстрат, образующий аэрозоль, выполняют в форме листового непрерывного субстрата.

Предпочтительно непрерывный материал для удержания жидкости выполняют в форме листового непрерывного полотна, предпочтительно пористого полотна.

Гибридные элементы, генерирующие аэрозоль, отрезанные от непрерывного стержня, затем могут быть собраны с дополнительными элементами торец к торцу с формированием стержня. Собранные элементы затем могут быть обернуты наружной оберткой с формированием гибридного изделия, генерирующего аэрозоль.

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

на фиг. 1 показано схематическое изображение гибридного изделия, генерирующего аэрозоль;

на фиг. 2 показано схематическое изображение способа изготовления гибридных элементов, генерирующих аэрозоль, и изделий, содержащих токоприемник.

На фиг. 1 показано изделие, генерирующее аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, содержит пять элементов, расположенных с коаксиальным выравниванием: первый уплотнительный элемент 1, гибридный элемент 2, образующий аэрозоль, второй уплотнительный элемент 3, также выполняющий функцию опорного элемента, элемент 4, охлаждающий аэрозоль, и мундштук 5. Каждый из этих пяти элементов является по существу цилиндрическим элементом, каждый из которых имеет по существу одинаковый диаметр. Эти пять элементов расположены последовательно и окружены наружной оберткой (не показана) с формированием цилиндрического стержня.

Первый уплотнительный элемент 1 расположен на самом дальнем или расположенном выше по потоку конце 80 изделия, генерирующего аэрозоль. Первый уплотнительный элемент 1 показан в виде полой трубки, например, полой ацетилцеллюлозной трубки. Полая трубка позволяет воздуху проходить через первый уплотнительный элемент 1 и в гибридный элемент 2, образующий аэрозоль, расположенный рядом и ниже по потоку от первого уплотнительного элемента 1. Полая трубка из первого уплотнительного элемента 1 имеет внутренний диаметр, который меньше, чем внутренний диаметр трубки 22 из материала для удержания жидкости гибридного элемента 2 субстрата, генерирующего аэрозоль. Материал первого уплотнительного элемента является непроницаемым для жидкости, удерживаемой в трубке 22 из материала для удержания жидкости. Таким образом, первый уплотнительный элемент 1 предотвращает выход жидкости из дальнего конца трубки 22 из материала для удержания в направлении вверх по потоку.

Гибридный элемент 2, генерирующий аэрозоль, содержит табачный штранг 21 из материала твердого субстрата, образующего аэрозоль, который содержит собранный лист гофрированного гомогенизированного табачного материала. Гофрированный лист гомогенизированного табачного материала содержит глицерин или пропиленгликоль в качестве вещества для образования аэрозоля. Табачный штранг 21 может иметь диаметр приблизительно 5,6 мм.

Токоприемная пластина 23 расположена вдоль радиально центральной оси элемента 2, образующего аэрозоль. Токоприемник имеет приблизительно такую же длину, что и длина элемента 2, образующего аэрозоль. Токоприемник может быть выполнен из ферритного железного материала, имеющего длину от 10 мм до 12 мм, ширину 3 мм и толщину 1 мм.

Диаметр токоприемной пластины 23 больше внутреннего диаметра первого уплотнительного элемента 1. Таким образом, предотвращается смещение или выпадение токоприемной пластины 23 из элемента 2, генерирующего аэрозоль, посредством первого уплотнительного элемента 1.

Трубка 22 из материала для удержания жидкости расположена вокруг табачного штранга 21. Материал для удержания жидкости представляет собой пористый материал, например, пластмассовый материал, и выполнен с возможностью удержания некоторого количества жидкости, образующей аэрозоль. Жидкость, образующая аэрозоль, содержит глицерин или пропиленгликоль в качестве вещества для образования аэрозоля и никотин. Толщина стенки трубки из материала для удержания жидкости составляет приблизительно 0,8 мм.

Гибридный элемент 2, образующий аэрозоль, обернут непроницаемой оберткой 24. Обертка 24 является непроницаемой для жидкости, образующей аэрозоль, в материале 22 для удержания.

Второй уплотнительный элемент 3 или опорный элемент расположен непосредственно ниже по потоку от элемента 2, образующего аэрозоль, и упирается в элемент 2, образующий аэрозоль. На фиг. 1 второй уплотнительный элемент 3 идентичен первому уплотнительному элементу 1. Второй уплотнительный элемент показан в виде полой трубки, например, полой ацетилцеллюлозной трубки.

Посредством второго уплотнительного элемента 3 элемент 2, образующий аэрозоль, размещен в изделии, генерирующем аэрозоль.

Второй уплотнительный элемент 3 обеспечивает прохождение испарившихся веществ из гибридного элемента 2, образующего аэрозоль, или аэрозоля, образовавшегося в нем, через второй уплотнительный элемент 3 и далее вниз по потоку в элемент 4, охлаждающий аэрозоль, расположенный рядом со вторым уплотнительным элементом 3 и ниже по потоку от него. Полая трубка из второго уплотнительного элемента 3 имеет внутренний диаметр, который меньше внутреннего диаметра трубки 22 из материала для удержания жидкости гибридного элемента 2, генерирующего аэрозоль. Материал второго уплотнительного элемента 3 является непроницаемым для жидкости, удерживаемой в трубке 22 из материала для удержания жидкости. Таким образом, второй уплотнительный элемент 3 предотвращает выход жидкости из ближнего конца трубки 22 из материала для удержания в направлении вниз по потоку.

Таким образом, жидкость в материале 22 для удержания может выходить из материала для удержания только в направлении табачного штранга 21. Если она нагревается токоприемником 23, вещества, образующие аэрозоль, в табачном штранге 21 испаряются и жидкость, образующая аэрозоль, втягивается из материала для удержания в табачный штранг 21.

Второй уплотнительный элемент 3 также действует в качестве разделителя для отделения элемента 4, охлаждающего аэрозоль, от элемента 2, образующего аэрозоль.

Элемент 4, охлаждающий аэрозоль, расположен непосредственно ниже по потоку от второго уплотнительного элемента 3 и упирается во второй уплотнительный элемент 3. При использовании летучие вещества, высвобождаемые из элемента 2, образующего аэрозоль, проходят вдоль элемента 4, охлаждающего аэрозоль, в направлении конца 81, подносимого ко рту, изделия, генерирующего аэрозоль. Летучие вещества могут охлаждаться внутри элемента 4, охлаждающего аэрозоль, для образования аэрозоля, который вдыхается пользователем. Элемент, охлаждающий аэрозоль, содержит гофрированный и собранный лист из полимолочной кислоты, окруженный оберткой (не показана). Гофрированный и собранный лист из полимолочной кислоты определяет несколько продольных каналов, которые проходят вдоль длины элемента 4, охлаждающего аэрозоль.

Мундштук 5 расположен непосредственно ниже по потоку от элемента 4, охлаждающего аэрозоль, и упирается в элемент 4, охлаждающий аэрозоль. На фиг. 1 мундштук 5 содержит обычный фильтр из ацетилцеллюлозного волокна с низкой эффективностью фильтрации.

Для сборки изделия, генерирующего аэрозоль, пять цилиндрических элементов, описанных выше, выравниваются и плотно заворачиваются внутри наружной обертки. Наружная обертка может представлять собой обычную сигаретную бумагу.

Изделие, генерирующее аэрозоль, имеет ближний конец или конец 81, подносимый ко рту, который пользователь вводит в свой рот во время использования, и дальний конец 80, расположенный на противоположном конце изделия, генерирующего аэрозоль, относительно конца 81, подносимого ко рту. После сборки общая длина изделия 10, генерирующего аэрозоль, составляет от приблизительно 45 мм до 53 мм и диаметр составляет приблизительно 7,2 мм.

При использовании воздух втягивается пользователем через изделие, генерирующее аэрозоль, как указано стрелкой 7, с дальнего конца 80 к концу 81, подносимому ко рту. Дальний конец 80 изделия, генерирующего аэрозоль, может быть также описан как расположенный выше по потоку конец изделия, генерирующего аэрозоль, и конец 81, подносимый ко рту, изделия, генерирующего аэрозоль, может быть также описан как расположенный ниже по потоку конец изделия, генерирующего аэрозоль.

При изготовлении изделия пять элементов получают, собирают и обертывают наружной оберткой.

Токоприемник 23 может быть введен в табачный штранг 21 перед сборкой множества элементов с формированием стержня. Альтернативно, могут быть собраны все элементы за исключением первого уплотнительного элемента 1. Затем токоприемник может быть введен в дальний конец сборки так, чтобы он проникал в табачный штранг 21.

Изделие, генерирующее аэрозоль, показанное на фиг. 1, предназначено для соединения с электрически управляемым устройством, генерирующим аэрозоль, предпочтительно содержащим индукционную катушку или катушку индуктивности, для курения или употребления пользователем.

На фиг. 2 изображен один вариант осуществления способа изготовления гибридных элементов субстрата, генерирующего аэрозоль, и изделий, содержащих такие элементы.

Непрерывный табачный материал 25, например, лист из формованного листа, предусмотрен на катушке 44. Табачный лист 25 гофрируют между гофрирующими валиками 60.

Непрерывный материал 54 токоприемника, например, полосовой материал токоприемника, предусмотрен на другой катушке. Гофрированный табачный лист и токоприемную полосу 54 вместе вводят в форматный конус 61, где формируют непрерывный стержень, содержащий табачный материал, охватывающий токоприемную полосу.

Непрерывный табачный стержень охвачен материалом 64 с высокой удерживающей способностью, например, полотном из материала для удержания, который предусмотрен на дополнительной катушке. Материал 64 для удержания может содержать жидкость перед тем, как он будет обернут вокруг табачного стержня. Жидкость также может быть предусмотрена в материале для удержания после обертывания вокруг табачного стержня.

Непрерывный стержень дополнительно оснащают непроницаемой для жидкости оберткой, которая может быть предусмотрена на еще одной катушке (не показана). Конечный непрерывный стержень 9 разрезают с помощью резака 62 на сегменты 90 стержня или непосредственно на элементы 2 субстрата, генерирующего аэрозоль, конечной длины. Поперечное сечение 20 сегмента 90 стержня или элементов 2 субстрата, генерирующего аэрозоль, также показано на фиг. 2.

После разрезания непрерывного стержня 9 или сегментов 90 стержня на элементы 2 субстрата, генерирующего аэрозоль, элементы 2 могут быть поданы на машину для сборки изделий.

Элементы изделия выравнивают в ряд на наружной обертке 74 вместе с элементом 2 субстрата, генерирующего аэрозоль. Элементы или сегменты затем собирают и оборачивают наружной оберткой 74 с формированием гибридного изделия, генерирующего аэрозоль, выполненного с возможностью индуктивного нагрева.

В вариантах осуществления, показанных на фигурах, материал токоприемника описан или показан, как расположенный внутри твердого субстрата, образующего аэрозоль, или табачного штранга, и нагревающий табачный штранг и жидкость, просочившуюся в штранг. Тем самым нагрев может быть главным образом ограничен табачным штрангом, при этом жидкость, образующая аэрозоль, в материале для удержания не нагревается или по существу не нагревается. Однако материал токоприемника альтернативно или дополнительно может быть предусмотрен в материале для удержания жидкости, например, включен в него. За счет нагрева жидкости в материале для удержания может быть достигнута повышенная доставка жидкости, образующей аэрозоль.

Предложен гибридный элемент, генерирующий аэрозоль, способ его изготовления и система, генерирующая аэрозоль. Гибридный элемент, генерирующий аэрозоль, для использования в изделии, генерирующем аэрозоль, причем гибридный элемент, генерирующий аэрозоль, содержит материал для удержания жидкости, предназначенный для удержания жидкости, образующей аэрозоль, и твердый субстрат, образующий аэрозоль, расположенный рядом с материалом для удержания жидкости, причем материал для удержания жидкости и твердый субстрат, образующий аэрозоль, расположены по меньшей мере частично в одном продольном положении гибридного элемента, генерирующего аэрозоль, при этом материал для удержания жидкости по меньшей мере частично окружает твердый субстрат, образующий аэрозоль. В таком гибридном элементе жидкость, образующая аэрозоль, находящаяся в материале для удержания жидкости, может, например, непрерывно течь или втягиваться в твердый субстрат, образующий аэрозоль. За счет этого необходимо нагревать только твердый субстрат, образующий аэрозоль, или участки твердого субстрата, что может снизить количество энергии, необходимой в системе, генерирующей аэрозоль. Кроме того, предоставление жидкости, образующей аэрозоль, может существенно продлить сеанс потребления элемента, генерирующего аэрозоль, или изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего такой элемент. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Гибридный элемент, генерирующий аэрозоль, для использования в изделии, генерирующем аэрозоль, причем гибридный элемент, генерирующий аэрозоль, содержит материал для удержания жидкости, предназначенный для удержания жидкости, образующей аэрозоль, и твердый субстрат, образующий аэрозоль, расположенный рядом с материалом для удержания жидкости, причем материал для удержания жидкости и твердый субстрат, образующий аэрозоль, расположены по меньшей мере частично в одном продольном положении гибридного элемента, генерирующего аэрозоль, при этом материал для удержания жидкости по меньшей мере частично окружает твердый субстрат, образующий аэрозоль.

2. Гибридный элемент, генерирующий аэрозоль, по п.1, отличающийся тем, что содержит непроницаемую для жидкости обертку.

3. Гибридный элемент, генерирующий аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что дополнительно содержит материал токоприемника.

4. Гибридный элемент, генерирующий аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что материал для удержания жидкости удерживает предварительно определенное количество жидкости, образующей аэрозоль.

5. Гибридное изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее множество элементов, собранных в форме стержня, причем множество элементов содержит гибридный элемент, генерирующий аэрозоль, по любому из пп. 1-4.

6. Гибридное изделие, генерирующее аэрозоль, по п. 5, отличающееся тем, что множество элементов дополнительно содержит по меньшей мере один уплотнительный элемент, расположенный торец к торцу с гибридным элементом, генерирующим аэрозоль, причем по меньшей мере один уплотнительный элемент обеспечивает уплотнение по меньшей мере части дальнего конца гибридного элемента, генерирующего аэрозоль.

7. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая гибридное изделие, генерирующее аэрозоль, по любому из пп. 5, 6, дополнительно содержащая:

- нагревательный элемент для нагрева по меньшей мере части гибридного элемента, генерирующего аэрозоль, гибридного изделия, генерирующего аэрозоль;

- источник питания для подачи энергии на нагревательный элемент;

- управляющую электронику, выполненную с возможностью управления нагревом гибридного элемента, генерирующего аэрозоль.

8. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 7, отличающаяся тем, что температура испарения жидкости, образующей аэрозоль, предусмотренной в материале для удержания жидкости элемента, генерирующего аэрозоль, соответствует предварительно заданной максимальной температуре нагрева.

9. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из пп. 7, 8, отличающаяся тем, что управляющая электроника запрограммирована на определение температуры по меньшей мере части гибридного элемента, генерирующего аэрозоль, причем указанная температура используется для управления нагревом по меньшей мере части гибридного элемента, генерирующего аэрозоль.

10. Способ изготовления гибридных элементов, генерирующих аэрозоль, для использования в изделии, генерирующем аэрозоль, при этом способ включает этапы:

- обеспечения непрерывного твердого субстрата, образующего аэрозоль, и непрерывного материала для удержания жидкости;

- направленного перемещения непрерывного материала для удержания жидкости параллельно непрерывному твердому субстрату, образующему аэрозоль;

- формирования непрерывного твердого субстрата, образующего аэрозоль, и непрерывного материала для удержания жидкости в виде непрерывного стержня с формированием твердого непрерывного субстрата, образующего аэрозоль, по меньшей мере частично в виде непрерывного стержня;

- размещения непрерывного материала для удержания жидкости вокруг по меньшей мере частично сформированного непрерывного стержня твердого субстрата, образующего аэрозоль;

- формирования непрерывного материала для удержания жидкости, расположенного вокруг по меньшей мере частично сформированного непрерывного стержня субстрата, образующего аэрозоль, в виде непрерывного стержня; и разрезания непрерывного стержня на отдельные гибридные элементы, генерирующие аэрозоль.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что дополнительно включает этап обертывания непрерывного стержня непроницаемой для текучей среды оберткой перед разрезанием непрерывного стержня.

12. Способ по любому из пп. 10, 11, отличающийся тем, что дополнительно включает этап включения материала токоприемника в твердый непрерывный субстрат, образующий аэрозоль.