НАГРЕВАТЕЛЬ ДЛЯ УСТРОЙСТВА, ГЕНЕРИРУЮЩЕГО АЭРОЗОЛЬ, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ АЭРОЗОЛЯ Российский патент 2021 года по МПК A24F47/00 A24F40/46 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к нагревателю для устройства, генерирующего аэрозоль.

Уровень техники

Курительные изделия, в частности, сигареты, сигары и тому подобное во время потребления сжигают табак и создают табачный дым. Предпринимались попытки обеспечения альтернатив изделиям, сжигающим табак, путем создания изделий, которые выделяют химические вещества без горения. Примерами таких изделий являются так называемые электронные сигареты. Эти устройства обычно содержат жидкость, которую нагревают для испарения с образованием вдыхаемых паров и/или аэрозоля. Жидкость может содержать никотин и/или вкусоароматические добавки и/или аэрозольобразующие вещества, такие как глицерол. Известные электронные сигареты обычно не содержат или не используют табак. Другими примерами являются нагревательные устройства, которые выделяют химические вещества при нагревании материала без его горения. Материалом может быть, например, табак или другие не табачные продукты, которые могут содержать или не содержать никотин. Устройства, которые во время использования нагревают жидкость, во многих случаях содержат фитили для всасывания в нагреватель жидкости из резервуара для жидкости под действием капиллярных сил. В некоторых известных устройствах нагреватель расположен в непосредственной близости от фитиля и в ряде случаев выполнен в виде спирали. В некоторых случаях выполнение нагревателя и фитиля приводит к тому, что фитиль осушается, и происходит его пережог. В случае пережога пользователь может заменить фитиль, что увеличивает расходы на эксплуатацию устройства.

Раскрытие изобретения

Первым объектом изобретения является нагреватель для использования в устройстве, генерирующем аэрозоль, содержащий

нагревательный элемент в виде спирали, имеющей по меньшей мере два спиральных участка (т.е. участки, содержащие витки спирали) и один не спиральный участок (не содержащий витков спирали); и

по меньшей мере два участка фитиля, каждый из которых выполнен с возможностью подачи подлежащей нагреву жидкости к нагревательному элементу, причем направления подачи жидкости к нагревательному элементу первым и вторым участками фитиля различны.

По меньшей мере один из участков фитиля может быть размещен, по меньшей мере частично, внутри по меньшей мере одного из двух спиральных участков.

Первый и второй участки фитиля могут быть размещены по существу параллельно друг другу.

Предпочтительно, первый участок фитиля размещен, по меньшей мере частично, в пределах первого спирального участка, а второй участок фитиля размещен, по меньшей мере частично, в пределах второго спирального участка.

По меньшей мере два спиральных участка и один не спиральный участок могут быть расположены с образованием по существу U-образной формы.

Кроме того, первый участок и второй участки фитиля могут быть размещены с образованием по существу крестообразной формы.

Первый и второй участки фитиля могут быть отделены друг от друга, при этом каждый из них имеет по существу L-образную форму.

По меньшей мере часть первого участка фитиля может быть размещена внутри первого спирального участка, а по меньшей мере часть второго участка фитиля – во внутреннем объеме второго спирального участка.

Предпочтительно, первый и второй участки фитиля являются участками монолитного фитиля.

В одном из вариантов выполнения первая часть первого участка фитиля расположена внутри первого спирального участка, а вторая часть первого участка фитиля расположена внутри второго спирального участка, при этом второй участок фитиля проходит по существу поперек первого участка фитиля через не спиральный участок.

По меньшей мере один из спиральных участков может быть смещен в вертикальном и/или горизонтальном направлении относительно другого спирального участка.

По меньшей мере два спиральных участка спирали могут быть выполнены не одинаковыми.

Один из спиральных участков может иметь отличную от другого спирального участка степень нагрева.

Один из спиральных участков может иметь отличную от другого спирального участка плотность теплового потока.

Не спиральный участок может быть размещен между по меньшей мере двумя спиральными участками.

В одном из вариантов выполнения между первым и вторым участками фитиля имеется зазор, а не спиральный участок проходит поперек этого зазора.

Первый и второй участки фитиля могут представлять собой отдельные элементы по меньшей мере двух отдельных фитилей.

Вторым объектом изобретения является нагреватель для использования в устройстве, генерирующем аэрозоль, содержащий

нагревательный элемент в виде спирали, имеющей по меньшей мере два спиральных участка и один не спиральный участок; и

фитиль, размещенный внутри по меньшей мере двух спиральных участков, при этом центральный участок фитиля по существу не охвачен ни одним из спиральных участков.

Центральный участок фитиля может проходить вблизи не спирального участка, а по меньшей мере два спиральных участка расположены по существу одинаково по обе стороны от центрального участка фитиля.

По меньшей мере два спиральных участка спирали могут быть выполнены не одинаковыми.

Один из спиральных участков может иметь отличную от другого спирального участка степень нагрева.

Один из спиральных участков может иметь отличную от другого спирального участка плотность теплового потока.

Положение центрального участка фитиля может по существу совпадать с расположением не спирального участка.

Третьим объектом изобретения является устройство для генерирования вдыхаемой среды, содержащее контейнер для жидкости; нагреватель в соответствии с первым объектом настоящего изобретения; и выпускное отверстие; при этом устройство выполнено так, что при использовании жидкость, всасываемая из контейнера по меньшей мере двумя участками фитиля и испаренная посредством нагревательного элемента, выходит из выпускного патрубка в виде пара и/или аэрозоля.

Еще одним объектом изобретения является устройство для генерирования вдыхаемой среды, содержащее контейнер для жидкости; нагреватель в соответствии со вторым объектом настоящего изобретения; и выпускное отверстие; при этом устройство выполнено так, что при использовании жидкость, всасываемая из контейнера с помощью по меньшей мере двух участков фитиля и испаряемая с помощью нагревательного элемента, выходит из выпускного отверстия в виде пара и/или аэрозоля.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 схематично показано первое устройство для генерирования аэрозоля в соответствии с первым примером, вид в разрезе;

на фиг. 2 – нагреватель в соответствии с первым примером, схематический вид спереди;

на фиг. 3а – второй нагреватель в соответствии со вторым примером, схематический вид спереди;

на фиг. 3b – третий нагреватель в соответствии с третьим примером, схематический вид спереди;

на фиг. 4 – четвертый нагреватель в соответствии с четвертым примером, схематический вид спереди.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 представлен первый пример выполнения устройства 100 для генерирования аэрозоля. Устройство 100 для генерирования аэрозоля представляет собой ингаляционное устройство (т.е. пользователь использует его для вдыхания аэрозоля, генерируемого устройством). Устройство 100 для генерирования аэрозоля является портативным.

Устройство 100 содержит корпус 102, в котором размещен источник электрической энергии, например, батарея 108.

Устройство содержит контейнер 104, в данном примере представляющий собой изделие или картридж 104 для генерирования аэрозоля, который может быть извлечен из устройства 100 в целом. Таким образом, в устройстве 100 картридж 104 может быть установлен, извлечен или заменен. Картридж 104 содержит соединительную часть 116 для его соединения с корпусом 102 устройства 100 с возможностью отделения. Картридж 104 содержит резервуар 118 для жидкости 120 и нагревательное устройство 121. Нагревательное устройство 121, которое на фиг. 1 показано схематически, содержит по меньшей мере один фитиль 122 для всасывания жидкости 120 из резервуара 118 и нагревательный элемент 114 для нагревания жидкости, всасываемой фитилем. Нагревательный элемент 114 содержит спираль, имеющую по меньшей мере два спиральных участка и один не спиральный участок (на фиг. 1 не показаны). Различные примеры нагревательных устройств 121, которые могут быть использованы в устройстве 100, будут более подробно рассмотрены ниже.

Устройство 100 содержит мундштук 106, через который пользователь (не показан) может делать вдох. Мундштук 106 соединен с картриджем 104 с возможностью отсоединения. В мундштуке 104 зафиксирован выпускной патрубок 124 для выхода вдыхаемой среды.

В общих чертах, в показанном на фиг. 1 устройстве 100 воздух поступает в это устройство через впускной патрубок 110, установленный в корпусе 102. По меньшей мере один фитиль 122 нагревательного устройства 121 всасывает из контейнера 118 жидкость 120, которая нагревается нагревательным элементом нагревательного устройства 121 для испарения жидкости 120 и генерирования тем самым потока пара и/или аэрозоля. Поток пара или аэрозоля проходит через канал 112 и выходит через выпускной патрубок 124 для вдыхания пользователем.

Прежде всего следует отметить, что, вообще, пары присутствуют в газовой фазе при температуре, меньшей критической, и это означает, что, например, пары могут быть сконденсированы в жидкость путем повышения их давления без снижения температуры.

С другой стороны, аэрозоль, в общем, представляет собой коллоид из мелких твердых частиц или капель жидкости, присутствующих в воздухе или другом газе. Коллоид является средой, в которой диспергированные в микроскопическом масштабе нерастворимые частицы находятся во взвешенном состоянии во всем объеме другого вещества.

Для удобства используемый в настоящем описании термин «аэрозоль» следует рассматривать как охватывающий аэрозоль, пар или смесь аэрозоля и пара.

Как показано на фиг. 1, в устройстве 100 образован тракт для прохождения потока (схематически показанный на фиг. 1 стрелками А-D) от впускного патрубка 110 в корпусе 102 устройства 100 через канал 112 в устройстве 100 до выпускного патрубка 124, зафиксированного в мундштуке 106.

Нагревательное устройство 121 размещено в части канала 112, ограниченной снаружи картриджем 104 устройства 100, при этом канал 112 проходит в корпусе 102 от впускного патрубка 110 до выпускного патрубка 124.

Нагревательный элемент 114 нагревательного устройства 121 электрически соединен с батареей 108, обеспечивающей подачу электрической энергии на нагревательный элемент 114. Подводимая к нагревательному элементу 114 электрическая энергия может быть регулируемой, например, путем нажатия пользователем на кнопку, или взаимодействия с кнопкой или интерфейсом 126 корпуса 102 устройства 100, и/или с помощью датчика затяжки (не показан) устройства 100.

В данном примере нагревательное устройство 121 размещено на пути (А-D) движения потока, т.е. нагревательное устройство 121 частично прерывает тракт (А-D) движения потока так, что поступающий воздух проходит через нагревательное устройство 121, над нагревательным ним и/или вокруг него. Это позволяет обеспечить эффективное и/или результативное увлечение и унос испаренных компонентов, образующихся в результате нагревания по меньшей мере одного фитиля 122 нагревательным элементом 114.

В рассматриваемом примере контейнер 118 обычно имеет кольцеобразную форму в сечении и образует часть канала 112, проходящего по длине контейнера 118. Канал 112 образует по меньшей мере часть основного пути движения потока (А-D). Контейнер 118 может быть выполнен из прочного водо- и воздухонепроницаемого материала, такого как металл, подходящие пластмассы и т.п.

По меньшей мере один фитиль 122 находится в контакте с жидкостью 120. Это может быть достигнуто, например, посредством ввода этого фитиля 122 через сквозное отверстие (не показано) в стенке 118а контейнера 118 с жидкостью. В качестве альтернативы или дополнительно, часть стенки 118а, образующей канал 112, может быть пористой, обеспечивая возможность протекания жидкости 120 из контейнера 118, а указанный по меньшей мере один фитиль 12 может находиться в контакте с этой пористой стенкой 118а. Стенка 118а может быть выполнена, например, цилиндрической. Такая пористая стенка 118а может способствовать регулированию потока жидкости 120 в фитиль 122. По меньшей мере один фитиль 122 обычно является абсорбентом и действует, всасывая жидкость 120 из контейнера 118 за счет действия капиллярных сил. Предпочтительно, фитиль 122 выполнен из нетканого материала.

По меньшей мере один фитиль 122 расположен поперек канала 112. Например, указанный фитиль 122 может проходить по существу по всему сечению канала 112. По меньшей мере один фитиль 122 может быть сеткой или может содержать сетку (не показана) и может быть выполнен, например, из металлической сетки или содержащим металлическую сетку (не показана). Отверстия в сетке (не показаны), позволяют нагретому воздуху проходить через сетку или вокруг нее (не показано), и за счет этого происходит испарение жидкости 120 из сетки с образованием аэрозоля. Жидкость 120 из контейнера 118 может быть втянута в канал 112 с помощью сетки, например, за счет действия капиллярных сил. В качестве альтернативы или дополнительно, по меньшей мере один фитиль 122 может быть выполнен из или может содержать, например, хлопок, или шерстяной материал, или тому подобное, или синтетический материал, включая, например, полиэфир, полиамид, вискозу, полипропилен или тому подобное, или керамический материал.

Указанный по меньшей мере один фитиль 122 может удерживаться в канале 112 опорным поддерживающим элементом (не показан), который фиксирует фитиль 122 и поддерживает его в контакте с контейнером 118, заполненным жидкостью. Это позволяет обеспечить неподвижность этого фитиля 122 во время использования устройства.

На фиг. 2 показан первый пример выполнения нагревательного устройства 121а, которое может быть использовано в устройстве 100 для генерирования аэрозоля. Нагревательное устройство 121а содержит нагревательный элемент 214 и фитиль 222. Нагревательный элемент 214 представляет собой спираль из электропроводной проволоки и содержит первый и второй спиральные участки 215 и 216, соединенные не спиральным участком 218. На каждом конце нагревательного элемента 214 первый и второй спиральные участки 215 и 216 снабжены каждый соответствующим соединительным элементом 213а, 213b, который соединяет нагревательный элемент 214 с источником 108 электрической энергии в устройстве 100 для питания энергией нагревательного элемента 214.

В данном примере нагревательный элемент 214 содержит два спиральных участка 215, 216 и один не спиральный участок 218. В других примерах нагревательный элемент 214 может содержать более двух спиральных участков 215, 216 и более одного не спирального участка 218.

Фитиль 220 размещен во внутреннем объеме спиральных участков 215, 216, при этом центральный участок 222 фитиля 220 по существу соответствует не спиральному участку 218. Фитиль 220 содержит по меньшей мере два участка 224, 226, каждый из которых выполнен с возможностью подвода жидкости к нагревательному элементу 214. Участки 224, 226 фитиля, как это видно на фиг. 2, подводят жидкость к нагревательному элементу 214 по различным путям.

В данном примере каждый из спиральных участков 215 и 216 расположен по существу посредине между центральным участком 222 фитиля 220 и контейнером 118 с жидкостью, например, устройства 100, при этом контейнер 118 сообщается по жидкости с каждым из концов фитиля 220. В другом исполнении спиральные участки 215, 216 могут быть расположены несимметрично с каждой стороны от центрального участка 222 фитиля 220. Каждый конец фитиля 220 входит в контейнер 118 с жидкостью через отверстие в этом контейнере 118.

Жидкость из контейнера 118 протекает по фитилю 220 и испаряется на его участках вблизи первого и второго спиральных участков 215 и 216. Таким образом, центральный участок 222 фитиля 220 может действовать как резервуар для жидкости, которая протекла в центральный участок 222 фитиля 220 и не испарилась вблизи первого и второго спиральных участков 215 и 216. Это образует дополнительное средство для предотвращения осушения фитиля 220.

В других примерах первый и второй спиральные участки 215 и 216 размещены со смещением в сторону контейнера 118 или могут быть расположены со смещением в сторону центрального участка 222 фитиля 220. Первый и второй спиральные участки 215 и 216 могут быть расположены ассиметрично по отношению к каждой стороне не спирального участка 218. Длина не спирального участка 218 может быть меньше, равна или по существу равна длине одного из спиральных участков 215 и 216.

Первый и второй спиральные участки 215 и 216 в иллюстрируемом примере по существу имеют одинаковое число витков проволоки в нагревательном элементе 214 и охватывают по существу участки фитиля 220 одинакового размера. В других примерах один из спиральных участков содержит больше витков, чем другой. В любом из описанных примеров один спиральный участок может быть выполнен отличным от другого спирального участка нагревательного элемента 214.

Один спиральный участок 215 или 216 при использовании устройства обеспечивает определенную степень нагрева или определенный тепловой поток, подводимый к фитилю 220, при этом указанные степень нагрева и тепловой поток для одного спирального участка отличаются от создаваемых другим спиральным участком 215 или 216. Один спиральный участок 215 или 216 может иметь иную самую высокую степень нагрева или тепловой поток в любой одной точке спирального участка 215, 216 по сравнению с другим спиральным участком 215, 216. Например, любая из нижеследующих характеристик, помимо прочего, может различаться для спиральных участков 215, 216 или даже в пределах спиральных участков 215, 216 для достижения не идентичных характеристик спиральных участков 215, 216, а именно: количество витков на спиральных участках 215, 216; радиус витка или витков, при условии, что минимальный радиус витка, по меньшей мере равен радиусу фитиля или превышает его; расстояние между витками; толщина проволоки в витке; и форма витка. Первый и второй спиральные участки 215 и 216 нагревательного элемента 214 вмещают в своем внутреннем объеме участки фитиля 220. Возможность осушения или пережога фитиля 220 во время использования уменьшается по сравнению с некоторыми известными устройствами, поскольку центральный участок 222 фитиля 220 не охвачен снаружи спиральным участком 215, 216 нагревательного элемента 214. Наличие не спирального участка 218 спирали способствует предотвращению избыточной концентрации тепловой энергии от нагревательного элемента 214 в центральном участке 222 фитиля 220. Вместо этого, тепловая энергия распределяется по длине фитиля 220 более равномерно.

При использовании устройства жидкость, находящаяся в контейнере 118, например, устройства 1, транспортируется по фитилю под действием капиллярных сил в направлении спиральных участков 215, 216 нагревательного элемента 214 и нагревается. При этом жидкость испаряется, и проходящий поток воздуха уносит испаренную смесь компонентов, которую затем вдыхает пользователь. Центральный участок 222 фитиля 220 не осушается, как это отмечено выше, и в значительной степени удерживает жидкость, которая высасывается из контейнера 118. Эта жидкость, нагретая во время её транспортирования к центральному участку 222 фитиля 220, удерживается в центральном участке 222 перед испарением. Центральный участок 222 нагревается с помощью нагревательного элемента 214, но без концентрирования тепловой энергии на небольшой поверхности, как описано выше. Предотвращение этой концентрации тепловой энергии на одном участке фитиля 220 предотвращает осушение фитиля 220, который в случае осушения сгорает и становится непригодным к использованию. В свою очередь, упомянутое предотвращение осушения уменьшает частоту замены фитиля 220, снижая тем самым эксплуатационные расходы пользователя.

В примере, иллюстрируемом на фиг.2, спиральные участки 215, 216 нагревательного элемента 214 расположены так, что продольные оси, проходящие через центр спиральных участков 215, 216 по существу находятся на одной линии. Не спиральный участок 218 расположен по существу параллельно продольным осям спиральных участков 215, 216. В других примерах продольные оси, проходящие через центр спиральных участков 215, 216, могут не располагаться на одной линии и могут быть смещены относительно друг друга. Спиральные участки 215, 216 могут быть расположены со смещением в горизонтальном и/или вертикальном направлениях.

Тепловая энергия, подводимая к фитилю 220 нагревательным элементом 214, концентрируется в центре двух спиральных участков 215, 216 нагревательного элемента 214. Как было отмечено выше, два спиральных участка 215, 216 размещены вблизи контейнера 118. Таким образом, места самой высокой концентрации тепловой энергии находятся, ближе к источнику подачи жидкости из контейнера 118. Это, в свою очередь, дополнительно уменьшает вероятность осушения и пережога фитиля 220 в этих местах.

Не спиральный участок 218 на фиг. 2 показан в виде прямолинейного участка нагревательного элемента 214. В других примерах не спиральный участок не содержит спиральных витков, но и не является прямолинейным. Не спиральный участок 218 может быть криволинейным, изогнутым под углом, волнообразным, синусоидальным, зубчатым, извилистым, прямолинейным или почти прямолинейным. Тепловая мощность не спирального участка 218 меньше по сравнению со спиральными участками 215 и 216.

На фиг. 3а показан второй пример выполнения нагревательного устройства 121b, которое может быть использовано в устройстве 100 для генерирования аэрозоля. Указанное нагревательное устройство 121b выполнено в некоторых отношениях подобно нагревательному устройству 121а, описанному выше со ссылкой на фиг. 2, но содержит совокупность фитилей 320, 325, имеющих множество участков 320a, 320b, 325a, 325b, вместо единственного фитиля, имеющего ряд участков. В рассматриваемом примере нагревательный элемент 121b содержит первый фитиль 320 и второй фитиль 325. В целях краткости изложения конструктивные элементы и функции, которые являются такими же, как и конструктивные элементы, уже описанные выше со ссылкой на фиг. 2, обозначены на фиг. 3а такими же ссылочными номерами, как и на фиг. 2, но увеличенными на 100, и не будут подробно описаны вновь.

Как показано на фиг. 3а, каждый фитиль 320, 325 сообщается по жидкости с контейнером 118 устройства 100 для генерирования аэрозоля и размещен с возможностью подачи жидкости для электронных сигарет к спирали нагревательного элемента 314 по различным путям их движения (Р1 и Р2, соответственно).

В данном примере и первый фитиль 320, и второй фитиль 325 имеют по существу L-образную форму и содержат соответствующие первые участки 320а, 325а и вторые участки 320b, 325b, расположенные по существу перпендикулярно первым участкам 320а, 325а. Каждый из фитилей 320 и 325 может иметь, например, круглое поперечное сечение.

Первый спиральный участок 315 спирали нагревательного элемента 314 охватывает снаружи первый участок 320а первого фитиля 320, а второй спиральный участок 316 спирали нагревательного элемента 314 охватывает первый участок 325а второго фитиля 325.

Первый и второй фитили 320 и 325 размещены с образованием по существу крестообразной конфигурации. Другими словами, первый 320 и второй 325 фитили расположены оппозитно по отношению друг к другу, при этом соответствующие вторые участки 320b и 325b фитилей имеют противоположные направления Х, Y относительно друг друга.

Первый 320 и второй 325 фитили могут быть вставлены внутрь спирали нагревательного элемента 314 в различных направлениях и с различных сторон для создания указанной или по существу подобной конфигурации. Представленные конфигурации обеспечивают подачу жидкости к нагревательному элементу вдоль двух различных траекторий течения, в результате чего к нагревательному элементу 314 поступает большее количество жидкости. За счет увеличения общего расхода жидкости к нагревательному элементу 314 через первый 320 и второй 325 фитили вероятность осушения или спекания фитиля 320, 325 уменьшается.

Кроме того, за счет использования совокупности фитилей 320, 325 и увеличения расхода жидкости, поступающей из контейнера 118 к фитилям 320, 325, может быть подведено большее количество тепловой энергии, например, с использованием нагревательного элемента 314 большей электрической мощности, в то же время уменьшается вероятность осушения фитиля 320, 325. За счет предотвращения осушения фитилей 320, 325 снижается опасность их пережога. Использование нагревательного элемента 314 большей мощности приводит к образованию большего количества испаренного вещества, что позволяет пользователю быстрее и сильнее ощутить органолептический эффект. Концы фитилей 320, 325, которые не показаны, могут быть соединены с контейнером 118 для жидкости для увеличения расхода жидкости.

В рассматриваемом примере между первым 320 и вторым 325 фитилями образован промежуток или зазор 340. В иллюстрируемом на фиг.3а примере фитили 320 и 325 почти соприкасаются в зазоре 340, и не спиральный участок 318 спирали нагревательного элемента 314 проходит поперек зазора 340. Благодаря такой конфигурации не спиральный участок 318 обеспечивает возможность размещения первого 315 и второго 316 спиральных участков нагревательного элемента 314 вокруг первого 320 и второго 325 фитилей, соответственно.

Как описано выше, фитили 320, 325 расположены так, что разветвляются в зазоре 340 и проходят в различных направлениях. В этом конкретном примере первый фитиль 320 продолжается в направлении Х, а второй фитиль 325 продолжается в направлении Y с зазором 340 между ними. Направление Х встречно-параллельно направлению Y. В другом примере направление Х может быть параллельным направлению Y или может быть ориентировано под некоторым углом к направлению Y.

В другом примере взаимное размещение первого 320 и второго 325 фитилей соответствует показанному на фиг. 3а, однако зазор 340 между фитилями 320, 325 отсутствует, и первый фитиль 320 соприкасается со вторым фитилем 325. Такое соединение между первым и вторым фитилями 320, 325 обеспечивает протекание жидкости между фитилями 320 и 325, способствуя тем самым увеличению потока жидкости из контейнера 118.

На фиг. 3b показан третий пример выполнения нагревательного устройства 121с, которое может быть использовано в устройстве 100, генерирующем аэрозоль. Нагревательное устройство 121с в некотором отношении выполнено подобно нагревательному устройству 121b, описанному выше со ссылкой на фиг. 3с, но содержит монолитный фитиль 450, включающий в себя первый и второй фитили 420 и 425, а не отдельные фитили. В целях краткости изложения конструктивные элементы и выполняемые функции, которые являются такими же, как и конструктивные элементы, уже описанные выше со ссылкой на фиг.3а, обозначены на фиг. 3b такими же ссылочными номерами, как и на фиг. 3а, но увеличенными на 100, и не будут подробно описаны вновь.

Монолитный фитиль 450 имеет по существу крестообразную форму, определяемую первым фитилем и вторым фитилями 420 и 425. Первый фитиль 420 содержит первый участок 420а и второй участок 420b, а второй фитиль 425 содержит первый участок 425а и второй участок 425b. Первый и второй фитили 420, 425 расположены по существу перпендикулярно друг другу и имеют общую центральную часть 452 монолитного фитиля 450.

Первый спиральный участок 415 нагревательного элемента 414 расположен вокруг первого участка 420а первого фитиля 420, а второй спиральный участок 416 нагревательного элемента 414 расположен вокруг второго участка 420b первого фитиля 420. Не спиральный участок нагревательного элемента 414 соединяет первый спиральный участок 415 со вторым спиральным участком 415 и проходит через центральный участок 452 монолитного фитиля 450.

Каждый из фитилей 420 и 425 сообщается с контейнером 118 устройства 100 для генерирования аэрозоля, и установлен с возможностью подачи жидкости к спирали нагревательного элемента 414 по различным направлениям (обозначенных, как Р1 и Р2, соответственно).

Как и в примере, показанном на фиг. 3а, такая конфигурация обеспечивает подвод жидкости к нагревательному элементу 414 вдоль двух различных путей так, что к нагревательному элементу 414 поступает большее общее количество жидкости. За счет увеличения общего расхода жидкости, поступающей к нагревательному элементу 414 через первый 420 и второй 425 фитили, вероятность осушения и пережога фитиля 420, 425 уменьшается, и может быть использован относительно мощный электрический нагревательный элемент.

На фиг. 4 показан четвертый пример выполнения нагревательного устройства 121d, которое может быть использовано в устройстве 100 для генерирования аэрозоля. Нагревательное устройство 121d выполнено в некотором отношении подобно нагревательному устройству 121b, описанному выше со ссылкой на фиг. 3a, но имеет иное размещение фитилей 520, 525 и нагревательного элемента 514. В целях краткости изложения конструктивные элементы и выполняемые функции, которые являются такими же, как и конструктивные элементы, уже описанные выше со ссылкой на фиг. 3а, обозначены на фиг.4 такими же ссылочными номерами, как и на фиг. 3а, но увеличенными на 200, и не будут подробно описаны вновь.

Нагревательное устройство 121d содержит нагревательный элемент 514 и первый и второй фитили 520 и 525. Нагревательный элемент 514 представляет собой спираль, образованную из электропроводной проволоки, и содержит первый и второй спиральные участки 515 и 516, соединенные не спиральным участком 518.

Первый и второй спиральные участки 515 и 516 расположены так, что продольные оси, проходящие через их центр, по существу параллельны. Не спиральный участок 518 расположен по существу перпендикулярно продольным осям спиральных участков 515, 516. В других примерах отсутствует необходимость в том, чтобы продольные оси, проходящие через центр спиральных участков 515, 516, были параллельными и вместо этого они могут быть расположены под углом друг к другу. Первый и второй спиральные участки 515 и 516 могут быть расположены так, чтобы один из них был смещен горизонтальном и/или вертикальном направлении.

Первый фитиль 520 размещен во внутреннем объеме первого спирального участка 515, а второй фитиль 525 размещен во внутреннем объеме второго спирального участка 516. В этом примере каждый из фитилей 520, 525 имеет по существу цилиндрическую форму, и эти фитили ориентированы в одном направлении. Как схематически показано на фиг. 4, каждый из концов фитилей 520, 525 сообщается по жидкости с внутренним объемом контейнера 118 с жидкостью устройства 100. Чем больше общий контакт между фитилями 520, 525 и жидкостью в контейнере 118, тем больше расход жидкости, поступающей к фитилям 520, 525. Как было отмечено выше, каждый из фитилей 520, 525 имеет, по меньшей мере, один участок, и в рассматриваемом примере участок первого фитиля 520 расположен параллельно участку второго фитиля 515.

В данном примере первый и второй спиральные участки 515 и 516 (и, следовательно, первый и второй фитили 520, 525) расположены по существу параллельно друг другу. В других примерах первый и второй спиральные участки 515 и 516 (и, следовательно, первый и второй фитили 520, 525) могут быть расположены под углом друг к другу (т.е. не параллельно).

Не спиральный участок 518 нагревательного элемента 514 проходит поперек зазора 540 между первым 520 и вторым 525 фитилями, так что первый и второй спиральные участки 515, 516 и не спиральный участок 518 образуют U-образную форму.

Нагревательный элемент 54 может быть изготовлен из теплопроводящего материала, такого как керамические материалы или металлы, например, медь, алюминий, канталь или другие сплавы.

Описанные выше варианты следует рассматривать как иллюстративные примеры осуществления изобретения. Следует понимать, что любые характерные особенности, описанные в отношении любого одного примера, могут быть использованы отдельно или в комбинации с другими особенностями, или могут быть также использованы в комбинации с одной или большим количеством особенностей любого другого из этих примеров. Кроме того, могут быть также использованы не описанные выше эквиваленты и модификации, без выхода за границы объема изобретения, который определен формулой изобретения.

Группа изобретений относится к нагревателю и устройству генерирования аэрозоля. Нагреватель содержит нагревательный элемент, представляющий собой спираль, содержащую по меньшей мере два спиральных участка и один расположенный между ними не спиральный участок, и по меньшей мере два участка фитиля, каждый из которых выполнен с возможностью подачи подлежащей нагреву жидкости к нагревательному элементу. Направления подачи жидкости к нагревательному элементу первым и вторым участками фитиля различны. Первый участок фитиля и второй участок фитиля размещены с образованием по существу крестообразной формы. Обеспечивается эффективное и/или результативное увлечение и унос испаренных компонентов, образующихся в результате нагревания по меньшей мере одного фитиля нагревательным элементом. Наличие не спирального участка спирали способствует предотвращению избыточной концентрации тепловой энергии от нагревательного элемента в центральном участке фитиля. Обеспечивается равномерное распределение тепловой энергии по длине фитиля. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Нагреватель для использования в устройстве генерирования аэрозоля, содержащий нагревательный элемент, представляющий собой спираль, содержащую по меньшей мере два спиральных участка и один расположенный между ними не спиральный участок, и по меньшей мере два участка фитиля, каждый из которых выполнен с возможностью подачи подлежащей нагреву жидкости к нагревательному элементу, причем направления подачи жидкости к нагревательному элементу первым и вторым участками фитиля различны, а первый участок фитиля и второй участок фитиля размещены с образованием по существу крестообразной формы.

2. Нагреватель по п. 1, в котором первый и/или второй участок фитиля размещен, по меньшей мере частично, внутри по меньшей мере одного из спиральных участков.

3. Нагреватель по любому из пп. 1 или 2, в котором первый и второй участки фитиля размещены по существу параллельно один другому.

4. Нагреватель по любому из пп. 1-3, в котором первый участок фитиля размещен, по меньшей мере частично, внутри первого спирального участка, а второй участок фитиля размещен, по меньшей мере частично, во внутреннем объеме второго спирального участка.

5. Нагреватель по любому из пп. 1-4, в котором по меньшей мере два спиральных участка и один не спиральный участок расположены с образованием по существу U-образной формы.

6. Нагреватель по п. 1, в котором первый и второй участки фитиля отделены друг от друга, при этом каждый из них имеет по существу L-образную форму.

7. Нагреватель по п. 6, в котором по меньшей мере часть первого участка фитиля размещена внутри первого спирального участка, а по меньшей мере часть второго участка фитиля размещена внутри второго спирального участка.

8. Нагреватель по п. 1, в котором первый участок фитиля и второй участок фитиля являются участками монолитного фитиля.

9. Нагреватель по п. 8, в котором первая часть первого участка фитиля размещена внутри первого спирального участка, а вторая часть первого участка фитиля размещена внутри второго спирального участка, при этом второй участок фитиля проходит по существу поперек первого участка фитиля через не спиральный участок.

10. Нагреватель по любому из пп. 1-9, в котором по меньшей мере один из спиральных участков смещен в вертикальном и/или горизонтальном направлении относительно другого спирального участка.

11. Нагреватель по любому из пп. 1-10, в котором указанные по меньшей мере два спиральных участка выполнены не одинаковыми.

12. Нагреватель по любому из пп. 1-11, в котором один из спиральных участков имеет отличную от другого спирального участка степень нагрева.

13. Нагреватель по любому из пп. 1-12, в котором один из спиральных участков имеет отличную от другого спирального участка плотность теплового потока.

14. Нагреватель по любому из пп. 1-13, в котором между первым и вторым участками фитиля имеется зазор, а не спиральный участок проходит поперек этого зазора.

15. Нагреватель по любому из пп. 1-7, в котором первый и второй участки фитиля выполнены в виде отдельных элементов по меньшей мере двух отдельных фитилей.

16. Нагреватель для использования в устройстве генерирования аэрозоля, содержащий нагревательный элемент, представляющий собой спираль, содержащую по меньшей мере два спиральных участка и один не спиральный участок, расположенный между ними, и фитиль, размещенный внутри по меньшей мере двух спиральных участков, при этом центральный участок фитиля по существу не охвачен ни одним из спиральных участков.

17. Нагреватель по п. 16, в котором центральный участок фитиля проходит вблизи не спирального участка, а по меньшей мере два спиральных участка расположены по существу одинаково по обе стороны от центрального участка фитиля.

18. Нагреватель по любому из пп. 16 или 17, в котором по меньшей мере два спиральных участка спирали выполнены не одинаковыми.

19. Нагреватель по любому из пп. 16-18, в котором один из спиральных участков имеет отличную от другого спирального участка степень нагрева.

20. Нагреватель по любому из пп. 16-19, в котором один из спиральных участков имеет отличную от другого спирального участка плотность теплового потока.

21. Нагреватель по любому из пп. 16-20, в котором положение центрального участка фитиля по существу совпадает с расположением не спирального участка.

22. Устройство для генерирования вдыхаемой среды, содержащее контейнер для жидкости, нагреватель по любому из пп. 1-15 и выпускное отверстие, при этом устройство выполнено так, что при использовании жидкость, всасываемая из контейнера по меньшей мере двумя участками фитиля и испаренная посредством нагревательного элемента, выходит из выпускного отверстия в виде пара и/или аэрозоля.

23. Устройство для генерирования вдыхаемой среды, содержащее контейнер для жидкости, нагреватель по любому из пп. 16-21 и выпускное отверстие, при этом устройство выполнено так, что при использовании жидкость, всасываемая из контейнера по меньшей мере двумя участками фитиля и испаренная посредством нагревательного элемента, выходит из выпускного отверстия в виде пара и/или аэрозоля.