АДАПТИРУЕМАЯ ГЕНЕРИРУЮЩАЯ АЭРОЗОЛЬ СИСТЕМА Российский патент 2022 года по МПК A24F47/00 

Настоящее изобретение относится к генерирующей аэрозоль системе, содержащей картридж, заключающий в себе образующий аэрозоль субстрат, и генерирующее аэрозоль устройство. В частности, настоящее изобретение относится к генерирующей аэрозоль системе, содержащей: картридж, имеющий корпус картриджа, образующий отделение для субстрата и нагревательную полость; и генерирующее аэрозоль устройство, имеющее полость устройства для размещения по меньшей мере части корпуса картриджа и удлиненный электрический нагреватель, расположенный в полости устройства и выполненный с возможностью прохождения в нагревательную полость при размещении картриджа в полости устройства. Настоящее изобретение также относится к генерирующему аэрозоль устройству для использования в такой системе и к комплекту для такой генерирующей аэрозоль системы. Настоящее изобретение также относится к способу адаптации генерирующего аэрозоль устройства для использования с картриджем с образованием такой генерирующей аэрозоль системы.

Известные удерживаемые в руке генерирующие аэрозоль системы обычно содержат генерирующее аэрозоль устройство, содержащее батарею, электронную схему управления и электрический нагреватель для нагрева генерирующего аэрозоль изделия, такого как картридж, выполненного специально для использования с указанным генерирующим аэрозоль устройством. В некоторых примерах генерирующее аэрозоль изделие содержит образующий аэрозоль субстрат, такой как табачный стержень или табачная заглушка, и нагреватель, заключенный внутри генерирующего аэрозоль устройства и вставляемый внутрь или по окружности образующего аэрозоль субстрата при вставке генерирующего аэрозоль изделия в генерирующее аэрозоль устройство. В альтернативной генерирующей аэрозоль системе генерирующее аэрозоль изделие может содержать капсулу, заключающую в себе образующий аэрозоль субстрат, такой как рассыпной табак, или часть для хранения жидкости, заключающую в себе жидкий образующий аэрозоль субстрат.

В еще одной альтернативной генерирующей аэрозоль системе генерирующее аэрозоль изделие может содержать картридж, в котором образующий аэрозоль субстрат, содержит источник никотина и источник кислоты. При использовании никотин и кислота вступают в реакцию друг с другом в газовой фазе с образованием аэрозоля из частиц никотиновой соли, который вдыхается пользователем. Известны устройства для доставки никотина пользователю, содержащие источник никотина и источник летучего соединения, улучшающего доставку. Например, в WO 2008/121610 A1 раскрыты устройства, в которых никотин и кислота, такая как пировиноградная кислота, вступают в реакцию друг с другом в газовой фазе с образованием аэрозоля из частиц никотиновой соли, который вдыхается пользователем.

Известны генерирующие аэрозоль системы, содержащие картридж, имеющий корпус картриджа, образующий отделение для субстрата и нагревательную полость, и генерирующее аэрозоль устройство, имеющее удлиненный электрический нагреватель, выполненный с возможностью прохождения в нагревательную полость картриджа. Различия в размерах электрического нагревателя и нагревательной полости могут препятствовать передаче тепла от электрического нагревателя на картридж. Эти различия или конструкция электрического нагревателя также могут приводить к появлению горячих точек на картридже, что, в свою очередь, может приводить к неоднородному нагреву образующего аэрозоль субстрата, заключенного в нем. Кроме того, существующие электрические нагреватели могут быть повреждены во время вставки в нагревательную полость картриджа, если не приняты меры по обеспечению надлежащего выравнивания электрического нагревателя и картриджа и используется избыточное усилие.

Было бы желательно создать такую генерирующую аэрозоль систему, содержащую картридж и генерирующее аэрозоль устройство с электрическим нагревателем, выполненным с возможностью прохождения в нагревательную полость в картридже, которая (система) обеспечивала бы возможность более равномерного нагрева картриджа посредством электрического нагревателя. Было бы также желательно создать такую генерирующую аэрозоль систему, содержащую картридж и генерирующее аэрозоль устройство с электрическим нагревателем, выполненным с возможностью прохождения в нагревательную полость в картридже, которая (система) снижала бы риск повреждения электрического нагревателя во время вставки в нагревательную полость.

Документ EP 2 291 065 A1 описывает электрически нагреваемую генерирующую аэрозоль систему 1000, содержащую генерирующее аэрозоль устройство 110 и генерирующее аэрозоль изделие 101. Генерирующее аэрозоль устройство содержит нагревательный элемент 120. Нагревательный элемент 120 закреплен в камере для размещения генерирующего аэрозоль изделия 110. При работе пользователь вставляет генерирующее аэрозоль изделие 101 в камеру для размещения генерирующего аэрозоль изделия генерирующего аэрозоль устройства 110 таким образом, что нагревательный элемент 120 прокалывает образующий аэрозоль субстрат 21 генерирующего аэрозоль изделия 101 и непосредственно вставляется в него. Нагревательный элемент генерирующего аэрозоль устройства 110 представляет собой нагревательное лезвие. Нагревательный элемент 120 имеет нагревательный участок 1201 и удерживающий участок 1202. Удерживающий участок 1202 проходит вдоль большей длины нагревательного элемента 120 нежели нагревательный участок 1201. При работе нагревательный участок 1201 вставляется в образующий аэрозоль субстрат 21 генерирующего аэрозоль изделия 101. Предпочтительно с целью предотвращения окисления или коррозии нагревательного элемента, поверх нагревательного элемента может быть обеспечен защитный слой, например, образованный, из стекла. Защитный слой может полностью покрывать нагревательный субстрат. Защитный слой или другие слои могут также обеспечить улучшенное тепловое распределение поверх нагревателя и могут упростить очистку нагревателя.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения, предложена генерирующая аэрозоль система, содержащая картридж и генерирующее аэрозоль устройство. Картридж содержит корпус картриджа, образующий отделение для субстрата и нагревательную полость; и образующий аэрозоль субстрат, размещенный внутри отделения для субстрата. Генерирующее аэрозоль устройство содержит корпус, образующий полость устройства для размещения по меньшей мере части корпуса картриджа; удлиненный электрический нагреватель, расположенный в полости устройства; и теплопроводную оболочку, закрепленную поверх удлиненного электрического нагревателя таким образом, что электрический нагреватель по существу заключен внутри теплопроводной оболочки вдоль по меньшей мере части его длины. Теплопроводная оболочка и электрический нагреватель выполнены с возможностью прохождения в нагревательную полость картриджа при размещении картриджа в полости устройства, так что при использовании отделение для субстрата в картридже нагревается посредством электрического нагревателя через теплопроводную оболочку.

Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в возможности повышения эффективности теплопередачи от электрического нагревателя на картридж. Оболочка может также действовать таким образом, чтобы распределять тепло от электрического нагревателя по большей площади поверхности, чем в случае лишь одного нагревателя, благодаря чему обеспечивается возможность уменьшения частоты возникновения горячих точек на картридже и возможность более равномерного или однородного нагрева образующего аэрозоль субстрата. Таким образом обеспечивается возможность более стабильной доставки аэрозоля. Кроме того, оболочка может действовать как защитное покрытие поверх электрического нагревателя для снижения риска повреждения электрического нагревателя во время вставки картриджа в полость устройства. Это может быть усовершенствовано путем выполнения оболочки из материала, который является более жестким и/или более твердым, чем это возможно в случае электрического нагревателя.

Кроме того, благодаря использованию оболочки, обеспечивается возможность адаптации нагревательной характеристики устройства к данному картриджу без необходимости в изменении конструкции электрического нагревателя или самого устройства. Это обусловлено тем, что геометрическая форма используемой оболочки может варьироваться в соответствии с конфигурацией картриджа, для использования с которым предназначено устройство, например в соответствии с размерами нагревательной полости или местоположением отделения для субстрата внутри картриджа. Таким образом также обеспечивается возможность облегчения вставки картриджа в полость устройства, поскольку, благодаря более точному следованию размерам нагревательной полости, чем нижележащего электрического нагревателя, обеспечивается возможность действия оболочки в качестве направляющей для надлежащего размещения картриджа в полости устройства. Оболочка способна также обеспечивать возможность увеличения размера нагревательной полости в картридже для данной толщины электрического нагревателя. Это может быть особенно полезно при использовании тонкого электрического нагревателя, поскольку в ином случае для эффективной теплопередачи потребовались бы картриджи с соответствующими узкими нагревательными полостями, сложные для единообразного изготовления.

Система содержит картридж. Картридж является расходным. Картридж и генерирующее аэрозоль устройство выполнены с возможностью соединения и взаимодействия друг с другом с образованием генерирующей аэрозоль системы для того, чтобы insitu (прямо на месте) генерировать аэрозоль. Картридж может быть разъемно соединен с генерирующим аэрозоль устройством. В контексте данного документа термин «разъемно соединен» используется в том смысле, что возможно взаимное соединение и разъединение картриджа и устройства без существенного повреждения как устройства, так и картриджа. Картридж может быть снят с генерирующего аэрозоль устройства при израсходовании образующего аэрозоль субстрата. Картридж может быть одноразовым. Картридж может быть многоразовым. Картридж может быть выполнен с возможностью повторной заправки образующим аэрозоль субстратом. Картридж может иметь возможность повторного размещения в генерирующем аэрозоль устройстве.

Используемый в данном документе термин «образующий аэрозоль субстрат» относится к субстрату, способному выделять летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Такие летучие соединения могут выделяться в результате нагрева образующего аэрозоль субстрата.

В контексте данного документа термин «генерирующее аэрозоль устройство» относится к устройству, которое взаимодействует с картриджем, содержащим образующий аэрозоль субстрат, для генерирования аэрозоля.

В контексте данного документа термин «по существу заключенный внутри» означает, что часть длины электрического нагревателя, которая по существу заключена внутри оболочки, покрыта оболочкой поверх по меньшей мере 70 процентов площади внешней поверхности электрического нагревателя, предпочтительно по меньшей мере 80 процентов площади его внешней поверхности, более предпочтительно по меньшей мере 90 процентов площади его внешней поверхности. Это включает компоновки оболочки, в которых она проходит по всей окружности электрического нагревателя, а также компоновки оболочки, имеющие одно или более отверстий вдоль ее длины или по ее окружности, например оболочку с открытой стороной.

В некоторых вариантах осуществления теплопроводная оболочка покрывает по меньшей мере 30 процентов площади внешней поверхности электрического нагревателя. Например, теплопроводная оболочка может по существу заключать в себе электрический нагреватель поверх приблизительно 30 процентов длины электрического нагревателя. В других примерах теплопроводная оболочка может проходить по существу по всей длине электрического нагревателя и содержать одно или более окон или отверстий, которые уменьшают величину площади внешней поверхности электрического нагревателя, покрытую оболочкой, до приблизительно 30 процентов. Если теплопроводная оболочка покрывает по меньшей мере 30 процентов площади внешней поверхности электрического нагревателя, то следует понимать, что теплопроводная оболочка может проходить в пределах любой области от приблизительно 30 процентов длины электрического нагревателя до 100 процентов длины электрического нагревателя. Если теплопроводная оболочка содержит одно или более окон или отверстий, эти одно или более окон или отверстий предпочтительно расположены на дальнем участке теплопроводной оболочки, например со стороны дальнего конца теплопроводной оболочки. Таким образом, указанные одно или более окон или отверстий обеспечивают возможность уменьшения требуемого количества теплопроводного материала при одновременном обеспечении хорошего теплового контакта между электрическим нагревателем и картриджем со стороны ближнего конца теплопроводной оболочки.

Используемый в данном документе термин «теплопроводная оболочка» относится к оболочке, имеющей теплопроводность по меньшей мере 40 Вт/м⋅К, предпочтительно или по меньшей мере 100 Вт/м⋅К. Если не указано иное, то значения теплопроводности, упоминаемые в данном документе, представляют собой значения теплопроводности, измеренные согласно ASTM C1114–00.

Оболочка может быть термически связана с электрическим нагревателем посредством одного или более промежуточных компонентов. Предпочтительно, оболочка находится в непосредственном контакте с электрическим нагревателем вдоль по меньшей мере части длины оболочки. Оболочка может быть термически связана с картриджем посредством одного или более промежуточных компонентов. Предпочтительно, оболочка находится в непосредственном контакте с картриджем вдоль по меньшей мере части длины оболочки. В особо предпочтительных вариантах осуществления оболочка находится в непосредственном контакте как с картриджем, так и с электрическим нагревателем вдоль по меньшей мере части длины оболочки.

Оболочка по существу заключает в себе электрический нагреватель вдоль по меньшей мере части длины электрического нагревателя. В предпочтительных вариантах осуществления оболочка по существу заключает в себе электрический нагреватель вдоль всей длины той части электрического нагревателя, которая выполнена с возможностью прохождения в нагревательную полость картриджа. Предпочтительно, электрический нагреватель по существу заключен внутри теплопроводной оболочки по существу по всей длине электрического нагревателя. В контексте данного документа выражение «вдоль по существу всей длины электрического нагревателя» относится к по меньшей мере 80 процентам длины электрического нагревателя, предпочтительно к по меньшей мере 90 процентам длины электрического нагревателя, более предпочтительно к по меньшей мере 95 процентам длины электрического нагревателя.

Теплопроводная оболочка может быть постоянно закреплена поверх электрического нагревателя. Предпочтительно, теплопроводная оболочка может быть съемно закреплена поверх электрического нагревателя. При такой компоновке оболочка может быть снята и заменена на новую оболочку независимо от остальной части устройства, например, после определенного количества применений. Таким образом обеспечивается возможность поддержания рабочих характеристик устройства без необходимости в очистке электрического нагревателя или теплопроводной оболочки. В результате обеспечивается возможность замены оболочки на оболочку, соответствующую требованиям данного картриджа. Например, оболочка может быть заменена на оболочку с другими размерами или выполненную из другого материала.

Оболочка может быть выполнена из множества компонентов. Например, оболочка может быть выполнена из двух или более отдельных сегментов оболочки, которые соединены вместе. Предпочтительно, оболочка выполнена из цельного теплопроводного компонента.

В предпочтительных вариантах осуществления оболочка выполнена из цельного листа теплопроводного материала, который согнут или сложен с приданием ему нужной формы. Это обеспечивает простоту конструкции и изготовления оболочки.

В особо предпочтительных вариантах осуществления оболочка содержит лист теплопроводного материала, который согнут или сложен вдоль одной линии сгиба, так что оболочка содержит две противоположных стенки оболочки, между которыми по существу заключен электрический нагреватель вдоль по меньшей мере части его длины, и отверстие, противоположное указанной одной линии сгиба. Было обнаружено, что это обеспечивает особенно простую, но при этом эффективную конструкцию. Указанное отверстие обеспечивает возможность облегчения размещения оболочки поверх электрического нагревателя во время изготовления или сборки.

Предпочтительно, лист теплопроводного материала является упругим и согнут или сложен таким образом, что линия сгиба обеспечивает упругое усилие для смещения стенок оболочки в разные стороны в указанном отверстии. Таким образом обеспечивается возможность облегчения размещения оболочки поверх электрического нагревателя либо пользователем, либо в процессе изготовления. Например, лист теплопроводного материала может быть согнут или сложен с образованием по существу V–образной формы. При такой компоновке стенки оболочки смещены в разные стороны в указанном отверстии. Затем противоположные стенки оболочки могут быть сомкнуты поверх электрического нагревателя. Например, если электрический нагреватель является плоским, то противоположные стенки оболочки могут затем быть сомкнуты поверх электрического нагревателя таким образом, чтобы эти стенки оболочки были параллельны.

Оболочка может иметь по существу гладкую внешнюю поверхность. Таким образом обеспечивается возможность снижения усилия вставки, требующегося для вставки оболочки в нагревательную полость картриджа, и, следовательно, усилия вставки, требующегося для вставки картриджа в полость устройства.

В предпочтительных вариантах осуществления оболочка содержит множество выступов на ее внешней поверхности.

В особо предпочтительных вариантах осуществления оболочка содержит гофрированный лист теплопроводного материала. При такой компоновке гофрированная конструкция обеспечивает возможность сгибания оболочки по всей ее толщине для сопряжения по форме с внешней поверхности электрического нагревателя и внутренней поверхности нагревательной полости картриджа. Таким образом обеспечивается возможность повышения стабильности теплового контакта между электрическим нагревателем и картриджем, благодаря компенсации производственных допусков электрического нагревателя, оболочки и картриджа. Таким образом обеспечивается возможность более эффективной теплопередачи между электрическим нагревателем и картриджем. Таким образом также обеспечивается возможность содействия обеспечению более единообразных рабочих характеристик между разными картриджами или разными устройствами. Таким образом также обеспечивается возможность надежного контакта между оболочкой и картриджем при одновременном ограничении усилия вставки между картриджем и устройством. Гофры также обеспечивают возможность повышения момента инерции оболочки по сравнению с плоским листом, имеющим равномерную толщину листа. Таким образом повышается жесткость оболочки и обеспечивается возможность снижения риска сгибания электрического нагревателя и оболочки во время вставки картриджа в полость устройства. Таким образом также обеспечивается возможность уменьшения количества материала, необходимого для изготовления оболочки заданной жесткости или толщины.

Предпочтительно, гофрированный лист теплопроводного материала содержит первый набор гофров, проходящий вдоль первого направления, и второй набор гофров, проходящий вдоль второго направления, расположенного под углом к первому направлению. При такой компоновке обеспечивается возможность поддержания жесткости оболочки во всех направлениях. Это отличается от компоновки, в которой каждый гофр проходит в одном направлении по всей ширине или длине оболочки и в которой оболочка может быть сильнее подвержена сгибанию под действием сгибающего момента, приложенного вокруг оси, которая параллельна направлению гофрирования. В некоторых вариантах осуществления гофры расположены в виде шевронного узора. Лист может быть гофрирован таким образом, чтобы гофры на готовом листе были симметричны относительно одной или более осей. Например, гофры могут быть симметричными относительно продольной оси оболочки.

Теплопроводная оболочка может быть изготовлена из любого подходящего теплопроводного материала или материалов. Предпочтительно, теплопроводная оболочка выполнена из металла или сплава. Подходящие материалы включают, но без ограничения, алюминий, медь и сталь или любые их комбинации.

Оболочка может иметь любую подходящую толщину. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления оболочка имеет толщину от приблизительно 0,20 мм до приблизительно 0,35 мм, предпочтительно от приблизительно 0,22 мм до приблизительно 0,30 мм, более предпочтительно от приблизительно 0,25 мм до приблизительно 0,29 мм, наиболее предпочтительно приблизительно 0,27 мм. Было обнаружено, что эти диапазоны обеспечивают особо желательное сочетание эффективной теплопередачи и защиты электрического нагревателя без чрезмерного увеличения веса устройства или усилия вставки, требующегося для вставки картриджа в полость устройства.

В контексте данного документа термин «толщина» применительно к оболочке относится к толщине стенки оболочки, а не к общей ширине или глубине оболочки в целом. Например, если оболочка изготовлена из листа теплопроводного материала, то термин “толщина” относится к толщине самого листа.

Оболочка может быть закреплена в полости устройства посредством любого подходящего соединения. Например, оболочка может быть съемно закреплена поверх электрического нагревателя посредством зажима или крепежного штыря. В предпочтительных вариантах осуществления оболочка оснащена креплением оболочки, посредством которого оболочку закрепляют поверх электрического нагревателя. Крепление оболочки предпочтительно расположено на дальнем конце оболочки. Предпочтительно, крепление оболочки выполнено с возможностью плотного соединения с фиксатором на дальнем конце полости устройства. В таких вариантах осуществления крепление оболочки может иметь любую подходящую форму. Например, крепление оболочки может иметь в целом дискообразную форму. Фиксатор может содержать зажим, внутри которого фиксируется крепление оболочки. Фиксатор может содержать выступающую кромку, к которой плотно присоединяется крепление оболочки.

Если оболочка содержит лист теплопроводного материала, который согнут или сложен с приданием ему такой формы, что оболочка содержит две или более стенок оболочки, внутри которых по существу заключен электрический нагреватель, то крепление оболочки может быть выполнено на дальнем конце одной или более стенок оболочки. Предпочтительно, крепление оболочки содержит первый участок крепления оболочки, расположенный на дальнем конце первой стенки корпуса, и второй участок крепления оболочки, расположенный на дальнем конце второй стенки корпуса. В такой компоновке крепление оболочки образуется при соединении друг с другом стенок оболочки вокруг электрического нагревателя и объединении участков крепления оболочки с образованием крепления оболочки. Таким образом обеспечивается возможность содействия удержанию вместе стенок оболочки на электрическом нагревателе посредством крепления оболочки, а также возможность фиксации оболочки внутри полости устройства.

Крепление оболочки может быть изготовлено из любого подходящего материала, стойкого к высоким температурам. Предпочтительно, крепление оболочки выполнено из материала, имеющего низкую теплопроводность. Например, крепление оболочки может содержать полиэфирэфиркетон или быть изготовлено из него.

Генерирующее аэрозоль устройство согласно настоящему изобретению содержит удлиненный электрический нагреватель. Нагревательный элемент может представлять собой электрорезистивный нагреватель. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в простоте конструкции устройства.

Электрический нагреватель выполнен в виде внутреннего нагревателя, который при использовании размещается с внутренней стороны относительно картриджа. Указанное генерирующее аэрозоль устройство может предпочтительно содержать направляющий участок, выполненный с возможностью взаимодействия с картриджем для облегчения надлежащего выравнивания электрического нагревателя с нагревательной полостью картриджа.

Предпочтительно, электрический нагреватель выполнен с возможностью нагрева картриджа до температуры ниже приблизительно 250 градусов по Цельсию. Предпочтительно, электрический нагреватель выполнен с возможностью нагрева картриджа до температуры от приблизительно 80 градусов по Цельсию до приблизительно 150 градусов по Цельсию.

Предпочтительно, удлиненный электрический нагреватель имеет форму нагревательного лезвия, ширина которого больше, чем его толщина. В таких вариантах осуществления нагревательная полость в картридже может быть выполнена в виде удлиненной щели.

Электрический нагреватель может представлять собой резистивный нагреватель. В качестве альтернативы, электрический нагреватель может представлять собой индукционный нагреватель. Предпочтительно, электрический нагреватель содержит электрический нагревательный элемент, содержащий электрически резистивный материал. Указанный электрический нагревательный элемент может содержать неупругий материал, например керамический спеченный материал, такой как глинозем (Al₂O₃) и нитрид кремния (Si₃N₄), либо печатную плату или силиконовый каучук. В качестве альтернативы, электрический нагревательный элемент может содержать упругий металлический материал, например сплав железа или хромоникелевый сплав.

Другие подходящие электрически резистивные материалы включают, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящую» керамику (например, такую, как дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, металлические сплавы и композитные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композитные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы. Примеры подходящих металлических сплавов включают нержавеющую сталь, сплавы никеля, кобальта, хрома, алюминия, титана, циркония, гафния, ниобия, молибдена, тантала, вольфрама, олова, галлия и марганца, суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal® и сплавы на основе железа–марганца–алюминия. Timetal® представляет собой зарегистрированную торговую марку компании Titanium Metals Corporation, 1999 Broadway Suite 4300, Денвер, Колорадо. В композитных материалах электрически резистивный материал может быть при необходимости встроен в изоляционный материал, инкапсулирован в него или покрыт им, или наоборот, в зависимости от кинетики переноса энергии и требуемых внешних физико–химических свойств.

Электрический нагревательный элемент может быть выполнен с использованием металла, имеющего определенную зависимость между температурой и удельным сопротивлением. В таких вариантах осуществления металл может быть выполнен в виде дорожки между двумя слоями подходящих изоляционных материалов. Электрический нагревательный элемент, выполненный таким образом, может использоваться как в качестве нагревателя, так и в качестве датчика температуры.

Предпочтительно, электрический нагреватель не выступает из генерирующего аэрозоль устройства.

Генерирующая аэрозоль система также может содержать источник питания для подачи питания на электрический нагреватель; и контроллер, выполненный с возможностью управления подачей питания от источника питания на электрический нагреватель. В качестве контроллера может использоваться любая подходящая электронная схема. Контроллер может быть программируемым.

Источник питания может представлять собой источник напряжения постоянного тока. В предпочтительных вариантах осуществления источник питания представляет собой батарею. Например, источник питания может представлять собой никель–металлогидридный аккумулятор, никель–кадмиевый аккумулятор или аккумулятор на основе лития, например, литий–кобальтовый, литий–железо–фосфатный или литий–полимерный аккумулятор. В качестве альтернативы, источник питания может представлять собой другой тип устройства накопления заряда, например конденсатор. Источник питания может нуждаться в перезарядке, и он может иметь емкость, которая обеспечивает возможность накопления энергии, достаточной для использования генерирующего аэрозоль устройства с одним или более генерирующими аэрозоль изделиями.

Генерирующее аэрозоль устройство может содержать один или более датчиков температуры, выполненных с возможностью измерения температуры электрического нагревателя и температуры отделения для субстрата в картридже. В таких вариантах осуществления контроллер может быть выполнен с возможностью управления подачей питания на нагреватель на основе измеренной температуры

Картридж может быть размещен полностью внутри полости генерирующего аэрозоль устройства или частично внутри полости генерирующего аэрозоль устройства. Предпочтительно, длина полости генерирующего аэрозоль устройства составляет меньше, чем длина картриджа, так что при размещении картриджа в полости генерирующего аэрозоль устройства ближний или расположенный дальше по ходу потока конец генерирующего аэрозоль изделия выступает из полости генерирующего аэрозоль устройства.

Предпочтительно, полость генерирующего аэрозоль устройства является по существу цилиндрической.

Используемые в данном документе применительно к настоящему изобретению термины «цилиндр» и «цилиндрический» относятся к по существу прямому круглому цилиндру с парой противоположных по существу плоских торцевых поверхностей.

Предпочтительно, полость генерирующего аэрозоль устройства имеет диаметр, по существу равный или несколько больший, чем диаметр картриджа.

Картридж содержит отделение для субстрата, в котором размещен образующий аэрозоль субстрат. Отделение для субстрата может заключать в себе один образующий аэрозоль субстрат. Отделение для субстрата может заключать в себе множество образующих аэрозоль субстратов. Если отделение для субстрата содержит несколько образующих аэрозоль субстратов, то они могут храниться отдельно или вместе. В предпочтительных вариантах осуществления картридж содержит источник никотина и источник кислоты для использования в генерирующей аэрозоль системе для генерирования in situ (прямо на месте) аэрозоля, содержащего частицы никотиновой соли. Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «in situ» (прямо на месте) означает, что при использовании пар никотина, выделяющийся из источника никотина, и пар молочной кислоты, выделяющийся из источника молочной кислоты, вступают в реакцию друг с другом в газовой фазе внутри генерирующей аэрозоль системы согласно настоящему изобретению с образованием аэрозоля, содержащего частицы соли никотина лактата.

Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «никотин» используется для описания никотина, никотинового основания или никотиновой соли. В тех вариантах осуществления, в которых несущий материал пропитан никотиновым основанием или никотиновой солью, упоминаемые в данном документе количества никотина представляют собой количество никотинового основания или количество ионизированного никотина соответственно.

Источник никотина может содержать одно или более из следующего: никотин, никотиновое основание, никотиновая соль, такая как никотин–HCl, никотин–битартрат или никотин–дитартрат, или дериват никотина. Источник никотина может содержать натуральный никотин или синтетический никотин. Источник никотина может содержать чистый никотин, раствор никотина в водном или неводном растворителе или жидкий табачный экстракт.

Источник никотина может дополнительно содержать образующее электролит соединение. Образующее электролит соединение может быть выбрано из группы, состоящей из гидроксидов щелочных металлов, оксидов щелочных металлов, солей щелочных металлов, оксидов щелочноземельных металлов, гидроксидов щелочноземельных металлов и их комбинаций. Например, источник никотина может содержать образующее электролит соединение, выбранное из группы, состоящей из гидроксида калия, гидроксида натрия, оксида лития, оксида бария, хлорида калия, хлорида натрия, карбоната натрия, цитрата натрия, сульфата аммония и их комбинаций

В определенных вариантах осуществления источник никотина может содержать водный раствор никотина, никотиновое основание, никотиновую соль или производное никотина и образующее электролит соединение. В качестве альтернативы или дополнительно, источник никотина может дополнительно содержать другие компоненты, включая, но без ограничения, натуральные ароматизаторы, искусственные ароматизаторы и антиоксиданты.

Источник никотина может содержать первый несущий материал, пропитанный никотином. Например, первый несущий материал может быть пропитан никотином в количестве от приблизительно 1 миллиграмма до приблизительно 50 миллиграмм, предпочтительно от приблизительно 1 миллиграмма до приблизительно 40 миллиграмм никотина, более предпочтительно, от приблизительно 3 миллиграмм до приблизительно 30 миллиграмм никотина, более предпочтительно от приблизительно 6 миллиграмм до приблизительно 20 миллиграмм никотина, наиболее предпочтительно от приблизительно 8 миллиграмм до приблизительно 18 миллиграмм никотина.

Первый несущий материал может быть пропитан жидким никотином или раствором никотина в водном или неводном растворителе. Первый несущий материал может быть пропитан натуральным никотином или синтетическим никотином.

Предпочтительно, первый несущий материал имеет плотность от приблизительно 0,1 грамма/кубический сантиметр до приблизительно 0,3 грамма/кубический сантиметр. Предпочтительно, первый несущий материал имеет пористость от приблизительно 15 процентов до приблизительно 55 процентов.

Первый несущий материал может содержать одно или более из следующего: стекло, целлюлоза, керамика, нержавеющая сталь, алюминий, полиэтилен (PE), полипропилен, полиэтилентерефталат (PET), поли(циклогександиметилентерефталат) (PCT), полибутилентерефталат (PBT), политетрафторэтилен (PTFE), вспененный политетрафторэтилен (ePTFE) и BAREX^®.

Первый несущий материал действует как резервуар для никотина.

Предпочтительно, первый несущий материал химически инертен по отношению к никотину.

Первый несущий материал может иметь любые подходящие форму и размер. Например, первый несущий материал может иметь форму листа или заглушки. Форма, размер, плотность и пористость первого несущего материала могут быть выбраны такими, чтобы была обеспечена возможность пропитки первого несущего материала необходимым количеством никотина.

Предпочтительно, первое отделение картриджа также может содержать ароматизатор. Подходящие ароматизаторы включают, но без ограничения, ментол. Предпочтительно, первый несущий материал может быть пропитан ароматизатором в количестве от приблизительно 3 миллиграмм до приблизительно 12 миллиграмм.

Источник кислоты может содержать органическую кислоту или неорганическую кислоту.

Предпочтительно, источник кислоты содержит органическую кислоту, более предпочтительно карбоновую кислоту, наиболее предпочтительно альфа–кетокислоту или 2–оксокислоту или молочную кислоту.

Предпочтительно, источник кислоты содержит кислоту, выбранную из группы, состоящей из 3–метил–2–оксопентановой кислоты, пировиноградной кислоты, 2–оксопентановой кислоты, 4–метил–2–оксопентановой кислоты, 3–метил–2–оксобутановой кислоты, 2–оксооктановой кислоты, молочной кислоты и их комбинаций. Предпочтительно, источник кислоты содержит пировиноградную кислоту или молочную кислоту. Более предпочтительно, источник кислоты содержит молочную кислоту.

Источник кислоты может содержать второй несущий материал, пропитанный кислотой. Предпочтительно, источник кислоты представляет собой источник молочной кислоты, содержащий второй несущий материал, пропитанный молочной кислотой. Например, второй несущий материал может быть пропитан молочной кислотой в количестве от приблизительно 2 миллиграмм до приблизительно 60 миллиграмм, от приблизительно 5 миллиграмм до приблизительно 50 миллиграмм молочной кислоты, более предпочтительно от приблизительно 8 миллиграмм до приблизительно 40 миллиграмм молочной кислоты, наиболее предпочтительно от приблизительно 10 миллиграмм до приблизительно 30 миллиграмм молочной кислоты.

Предпочтительно, второй несущий материал имеет плотность от приблизительно 0,1 грамма/кубический сантиметр до приблизительно 0,3 грамма/кубический сантиметр. Предпочтительно, второй несущий материал имеет пористость от приблизительно 15 процентов до приблизительно 55 процентов.

Второй несущий материал может содержать одно или более из следующего: стекло, целлюлоза, керамика, нержавеющая сталь, алюминий, полиэтилен (PE), полипропилен, полиэтилентерефталат (PET), поли(циклогександиметилентерефталат) (PCT), полибутилентерефталат (PBT), политетрафторэтилен (PTFE), вспененный политетрафторэтилен (ePTFE) и BAREX^®.

Второй несущий материал действует как резервуар для кислоты.

Предпочтительно, второй несущий материал химически инертен по отношению к кислоте.

Второй несущий материал может иметь любые подходящие форму и размер. Например, второй несущий материал может иметь форму листа или заглушки. Форма, размер, плотность и пористость второго несущего материала могут быть выбраны такими, чтобы была обеспечена возможность пропитки второго несущего материала необходимым количеством кислоты.

Первый несущий материал и второй несущий материал могут быть одинаковыми или разными.

Предпочтительно, отделение для субстрата содержит первое отделение, заключающее в себе источник никотина, и второе отделение, заключающее в себе источник кислоты. Источник никотина предпочтительно содержит первый несущий материал, пропитанный никотином, как описано выше. Предпочтительно, форма и размер первого несущего материала сходны с формой и размером первого отделения картриджа. Источник кислоты предпочтительно содержит второй несущий материал, пропитанный кислотой, такой как молочная кислота. Предпочтительно, форма и размер второго несущего материала сходны с формой и размером второго отделения картриджа.

Предпочтительно, электрический нагреватель выполнен с возможностью нагрева первого отделения и второго отделения картриджа до по существу одинаковой температуры.

Используемое в данном документе применительно к настоящему изобретению выражение «по существу одинаковая температура» означает, что разность температур между первым отделением и вторым отделением картриджа, измеренных в соответствующих местах относительно нагревателя, составляет менее чем приблизительно 3°С.

При использовании, благодаря нагреву первого отделения и второго отделения картриджа до температуры, превышающей температуру окружающей среды, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности пропорционального регулирования и уравновешивания концентрации паров никотина в первом отделении картриджа и давления паров кислоты во втором отделении картриджа для достижения эффективной стехиометрии реакции между никотином и кислотой. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в возможности повышения эффективности образования частиц никотиновой соли и стабильности их доставки пользователю. Таким образом также обеспечивается преимущество, состоящее в возможности снижения доставки пользователю непрореагировавшего никотина и непрореагировавшей кислоты.

Картридж содержит нагревательную полость для размещения электрического нагревателя и теплопроводной оболочки генерирующего аэрозоль устройства. Если картридж содержит два или более образующих аэрозоль субстратов, таких как источник никотина и источник кислоты, хранящихся в первом отделении и во втором отделении, то электрический нагреватель предпочтительно выполнен с возможностью нагрева как первого отделения, так и второго отделения. В таких вариантах осуществления нагревательная полость предпочтительно расположена между первым отделением и вторым отделением. Иначе говоря, первое отделение и второе отделение расположены по обе стороны от нагревательной полости.

В предпочтительных вариантах осуществления образующий аэрозоль субстрат содержит источник никотина и источник кислоты, и отделение для субстрата содержит первое отделение, заключающее в себе источник никотина, и второе отделение, заключающее в себе источник кислоты, причем первое и второе отделения расположены по обе стороны от нагревательной полости.

Предпочтительно, нагревательная полость проходит от дальнего конца картриджа по меньшей мере частично вдоль длины картриджа. Предпочтительно, нагревательная полость проходит вдоль продольной оси картриджа.

Нагревательная полость может проходить от дальнего конца картриджа до ближнего конца картриджа. В таких вариантах осуществления нагревательная полость имеет открытый дальний конец и открытый ближний конец. Нагревательная полость может проходить от дальнего конца картриджа вдоль части длины картриджа. В таких вариантах осуществления нагревательная полость имеет открытый дальний конец и закрытый ближний конец.

Нагревательная полость может быть закрыта по всей ее длине.

Нагревательная полость может быть открыта вдоль по меньшей мере части ее длины. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в возможности облегчения вставки нагревателя внутрь указанной полости.

Как дополнительно описано и проиллюстрировано ниже, указанный картридж предпочтительно содержит первое отделение, содержащее источник никотина, и второе отделение, содержащее источник кислоты. В контексте данного документа термин «первое отделение» используется для описания одной или более камер или емкостей внутри картриджа, содержащих источник никотина. В контексте данного документа термин «второе отделение» используется для описания одной или более камер или емкостей внутри картриджа, содержащих источник кислоты.

Первое отделение может состоять из одной или более первых камер внутри картриджа. Количество и размеры первых камер могут быть выбраны таким образом, чтобы была обеспечена возможность включения требуемого количества никотина в картридж. Второе отделение может состоять из одной или более вторых камер внутри картриджа. Количество и размеры вторых камер могут быть выбраны таким образом, чтобы была обеспечена возможность включения требуемого количества кислоты в картридж.

Первое отделение и второе отделение могут примыкать друг к другу. В качестве альтернативы, первое отделение и второе отделение могут быть расположены на расстоянии друг от друга.

При использовании пар никотина выделяется из источника никотина в первом отделении, а кислота выделяется из источника кислоты во втором отделении. Пар никотина вступает в реакцию с паром кислоты в газовой фазе с образованием аэрозоля, который доставляется пользователю. Предпочтительно, генерирующая аэрозоль система согласно настоящему изобретению также содержит реакционную камеру, расположенную дальше по ходу потока относительно первого отделения и второго отделения и выполненную с возможностью содействия реакции между паром никотина и паром кислоты. Картридж может содержать реакционную камеру. В качестве альтернативы, если генерирующая аэрозоль система содержит мундштучную часть, то эта мундштучная часть может содержать реакционную камеру.

Как дополнительно описано ниже, первое отделение и второе отделение могут быть расположены последовательно или параллельно внутри картриджа. Предпочтительно, первое отделение и второе отделение расположены параллельно.

В контексте данного документа термин «последовательно» означает, что первое отделение и второе отделение расположены внутри картриджа таким образом, что во время использования воздушный поток, втягиваемый через картридж, сначала проходит через одно из первого отделения и второго отделения и затем проходит через другое из первого отделения и второго отделение. Пар никотина выделяется из источника никотина в первом отделении в воздушный поток, втягиваемый через картридж, а пар кислоты выделяется из источника кислоты во втором отделении в воздушный поток, втягиваемый через картридж. Пар никотина вступает в реакцию с паром кислоты в газовой фазе с образованием аэрозоля, который доставляется пользователю.

В некоторых вариантах осуществления картридж может содержать впускное отверстие для воздуха; первое отделение, содержащее источник никотина и сообщающееся с впускным отверстием для воздуха; второе отделение, содержащее источник кислоты и сообщающееся с первым отделением; и выпускное отверстие для воздуха, причем впускное отверстие для воздуха и выпускное отверстие для воздуха сообщаются друг с другом и выполнены таким образом, что воздух может поступать в картридж через впускное отверстие для воздуха, проходить через корпус и выходить из корпуса через выпускное отверстие для воздуха.

Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «впускное отверстие для воздуха» используется для описания одного или более отверстий, через которые воздух может втягиваться в компонент или часть компонента генерирующей аэрозоль системы. Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «выпускное отверстие для воздуха» используется для описания одного или более отверстий, через которые воздух может выпускаться из компонента или части компонента генерирующей аэрозоль системы.

В таких вариантах осуществления первое отделение и второе отделение расположены последовательно в направлении от впускного отверстия для воздуха к выпускному отверстию для воздуха внутри картриджа. Иначе говоря, первое отделение расположено дальше по ходу потока относительно впускного отверстия для воздуха, второе отделение расположено дальше по ходу потока относительно первого отделения, и выпускное отверстие для воздуха расположено дальше по ходу потока относительно второго отделения. При использовании воздушный поток втягивается в картридж через впускное отверстие для воздуха, проходит дальше по ходу потока через первое отделение и затем через второе отделение и выходит из картриджа через выпускное отверстие для воздуха.

В таких вариантах осуществления картридж может дополнительно содержать третье отделение, сообщающееся с вторым отделением и выпускным отверстием для воздуха. При использовании, в таких вариантах осуществления воздушный поток втягивается в картридж через впускное отверстие для воздуха, проходит дальше по ходу потока через первое отделение, второе отделение и затем третье отделение и выходит из картриджа через выпускное отверстие для воздуха.

В таких вариантах осуществления картридж также может содержать мундштук, сообщающийся с вторым отделением или с третьим отделением, при его наличии, и с выпускным отверстием для воздуха. При использовании, в таких вариантах осуществления воздушный поток втягивается в картридж через впускное отверстие для воздуха, проходит дальше по ходу потока через первое отделение, второе отделение, третье отделение, при его наличии, и затем через мундштук и выходит из картриджа через выпускное отверстие для воздуха.

В других вариантах осуществления картридж может содержать: впускное отверстие для воздуха; второе отделение, содержащее источник кислоты и сообщающееся с впускным отверстием для воздуха; первое отделение, содержащее источник никотина и сообщающееся с вторым отделением; и выпускное отверстие для воздуха, причем впускное отверстие для воздуха и выпускное отверстие для воздуха сообщаются друг с другом и выполнены таким образом, что воздух может поступать в картридж через впускное отверстие для воздуха, проходить через картридж и выходить из картриджа через выпускное отверстие для воздуха.

В таких вариантах осуществления второе отделение и первое отделение расположены последовательно в направлении от впускного отверстия для воздуха к выпускному отверстию для воздуха внутри картриджа. Иначе говоря, второе отделение расположено дальше по ходу потока относительно впускного отверстия для воздуха, первое отделение расположено дальше по ходу потока относительно второго отделения, и выпускное отверстие для воздуха расположено дальше по ходу потока относительно первого отделения. При использовании воздушный поток втягивается в картридж через впускное отверстие для воздуха, проходит дальше по ходу потока через второе отделение и затем через первое отделение и выходит из картриджа через выпускное отверстие для воздуха.

В таких вариантах осуществления картридж также может содержать третье отделение, сообщающееся с первым отделением и выпускным отверстием для воздуха. При использовании, в таких вариантах осуществления воздушный поток втягивается в картридж через впускное отверстие для воздуха, проходит дальше по ходу потока через второе отделение, первое отделение и затем через третье отделение и выходит из картриджа через выпускное отверстие для воздуха.

В таких вариантах осуществления картридж также может содержать мундштук, сообщающийся с первым отделением или третьим отделением, при его наличии, и выпускным отверстием для воздуха. При использовании, в таких вариантах осуществления воздушный поток втягивается в картридж через впускное отверстие для воздуха, проходит дальше по ходу потока через второе отделение, третье отделение, при его наличии, и затем через мундштук и выходит из картриджа через выпускное отверстие для воздуха.

Если первое отделение и второе отделение расположены последовательно внутри картриджа, то второе отделение предпочтительно расположено дальше по ходу потока относительно первого отделения, так что при использовании воздушный поток, втягиваемый через картридж, проходит через первое отделение и затем проходит через второе отделение.

Благодаря расположению второго отделения, содержащего источник кислоты, дальше по ходу потока относительно первого отделения, содержащего источник никотина, обеспечивается преимущество, состоящее в повышении стабильности доставки никотина в генерирующей аэрозоль системе. Без привлечения теории можно считать, что расположение источника кислоты дальше по ходу потока относительно источника никотина уменьшает или исключает осаждение пара кислоты, выделяющегося из источника кислоты, на источнике никотина во время использования. Таким образом уменьшается ослабление доставки никотина с течением времени в образующей аэрозоль системе. Таким образом также обеспечивается возможность снижения риска нежелательной доставки непрореагировавшего пара кислоты пользователю.

В контексте данного документа термин «параллельно» означает, что первое отделение и второе отделение расположены внутри картриджа таким образом, что при использовании первый воздушный поток, втягиваемый через картридж, проходит через первое отделение, и второй воздушный поток, втягиваемый через картридж, проходит через второе отделение. Пар никотина выделяется из источника никотина в первом отделении в первый воздушный поток, втягиваемый через картридж, и пар кислоты выделяется из источника кислоты во втором отделении во второй воздушный поток, втягиваемый через картридж. Пар никотина в первом воздушном потоке вступает в реакцию с паром кислоты во втором воздушном потоке в газовой фазе с образованием аэрозоля, который доставляется пользователю.

В некоторых вариантах осуществления картридж содержит: впускное отверстие для воздуха; первое отделение, содержащее источник никотина и сообщающееся с впускным отверстием для воздуха; второе отделение, содержащее источник кислоты и сообщающееся с впускным отверстием для воздуха; и выпускное отверстие для воздуха, причем впускное отверстие для воздуха и выпускное отверстие для воздуха сообщаются друг с другом и выполнены таким образом, что воздух может поступать в картридж через впускное отверстие для воздуха, проходить через картридж и выходить из корпуса через выпускное отверстие для воздуха.

В таких вариантах осуществления первое отделение и второе отделение расположены параллельно в направлении от впускного отверстия для воздуха к выпускному отверстию для воздуха внутри картриджа. Как первое отделение, так и второе отделение расположены дальше по ходу потока относительно впускного отверстия для воздуха и раньше по ходу потока относительно выпускного отверстия для воздуха. При использовании воздушный поток втягивается в картридж через впускное отверстие для воздуха, первая часть воздушного потока втягивается дальше по ходу потока через первое отделение, и вторая часть воздушного потока втягивается дальше по ходу потока через второе отделение.

В таких вариантах осуществления картридж также может содержать третье отделение, сообщающееся с: одним или обеими из первого отделения и второго отделения; и с выпускным отверстием для воздуха. В таких вариантах осуществления картридж также может содержать мундштук, сообщающийся с: первым отделением и вторым отделением, или с третьим отделением, при его наличии; и с выпускным отверстием для воздуха.

В других вариантах осуществления картридж содержит: первое впускное отверстие для воздуха; второе впускное отверстие для воздуха; первое отделение, содержащее источник никотина и сообщающееся с первым впускным отверстием для воздуха; второе отделение, содержащее источник кислоты и сообщающееся с вторым впускным отверстием для воздуха; и выпускное отверстие для воздуха, причем первое впускное отверстие для воздуха, второе впускное отверстие для воздуха и выпускное отверстие для воздуха сообщаются друг с другом и выполнены таким образом, что воздух может поступать в картридж через первое впускное отверстие для воздуха, проходить через картридж и выходить из картриджа через выпускное отверстие для воздуха, и воздух может поступать в картридж через первое впускное отверстие для воздуха, проходить через картридж и выходить из картриджа через выпускное отверстие для воздуха.

В таких вариантах осуществления первое отделение и второе отделение расположены параллельно внутри картриджа. Первое отделение расположено дальше по ходу потока относительно первого впускного отверстия для воздуха и раньше по ходу потока относительно выпускного отверстия для воздуха, а второе отделение расположено дальше по ходу потока относительно второго впускного отверстия для воздуха и раньше по ходу потока относительно выпускного отверстия для воздуха. При использовании первый воздушный поток втягивается в картридж через первое впускное отверстие для воздуха и проходит дальше по ходу потока через первое отделение, а второй воздушный поток втягивается в картридж через второе впускное отверстие для воздуха и проходит дальше по ходу потока через второе отделение.

Первое выпускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа расположено на ближнем конце первого отделения картриджа. Первое впускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа расположено раньше по ходу потока относительно первого выпускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа. Второе выпускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа находится на ближнем конце второго отделения картриджа. Второе впускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа расположено раньше по ходу потока относительно второго выпускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа.

В таких вариант осуществления картридж также может содержать третье отделение, сообщающееся с: одним или обеими из первого отделения и второго отделения; и с выпускным отверстием для воздуха. В таких вариантах осуществления образующее аэрозоль изделие может дополнительно содержать мундштук, сообщающийся с: первым отделением и вторым отделением, или третьим отделением, при его наличии; и с выпускным отверстием для воздуха.

В тех вариантах осуществления, в которых картридж содержит третье отделение, это третье отделение может содержать одно или более веществ для модификации аэрозоля. Например, третье отделение может содержать один или более сорбентов, таких как активированный уголь, один или более ароматизаторов, таких как ментол, или их комбинацию.

Предпочтительно, первое отделение является удлиненным и имеет длину L₁ и максимальную площадь A₁ поперечного сечения, причем первое отделение имеет первое впускное отверстие для воздуха и первое выпускное отверстие для воздуха и заключает в себе источник никотина, содержащий первый несущий материал, нагруженный никотином, как описано выше.

Предпочтительно, второе отделение представляет собой удлиненное второе отделение, имеющее длину L₂ и максимальную площадь A₂ поперечного сечения, содержит второе впускное отверстие для воздуха и второе выпускное отверстие для воздуха и заключает в себе источник кислоты, причем первое отделение и второе отделение расположены параллельно внутри картриджа, отношение (L₁)² к А₁ составляет по меньшей мере приблизительно 12:1, и отношение (L₂)² к А₂ также составляет по меньшей мере приблизительно 12:1.

Благодаря обеспечению удлиненного первого отделения, имеющего длину L₁ и максимальную площадь A₁ поперечного сечения, и удлиненного второго отделения, имеющего длину L₂ и максимальную площадь A₂ поперечного сечения, причем отношение (L₁)² к A₁ и отношение (L₂)² к A₂ составляет по меньшей мере приблизительно 12:1, обеспечивается преимущество, состоящее в содействии равномерному нагреву источника никотина в первом отделении и источника кислоты во втором отделении в течение всего времени использования картриджа. Благодаря этому, также обеспечивается возможность содействия испарению никотина из источника никотина в первом отделении и испарению кислоты из источника кислоты во втором отделении.

Предпочтительно, отношение (L₁)² к A₁ составляет от приблизительно 12:1 до приблизительно 400:1.

Предпочтительно, отношение (L₁)² к A₁ составляет по меньшей мере приблизительно 15:1.

Предпочтительно, отношение (L₁)² к A₁ составляет от приблизительно 15:1 до приблизительно 200:1.

Предпочтительно, отношение (L₁)² к A₁ составляет по меньшей мере приблизительно 20:1.

Предпочтительно, отношение (L₁)² к A₁ составляет от приблизительно 20:1 до приблизительно 100:1.

Например, отношение (L₁)² к A₁ может составлять от приблизительно 25:1 до приблизительно 70:1 или от приблизительно 30:1 до приблизительно 70:1.

Предпочтительно, отношение (L₂)² к A₂ составляет от приблизительно 12:1 до приблизительно 400:1.

Предпочтительно, отношение (L₂)² к A₂ составляет по меньшей мере приблизительно 15:1.

Предпочтительно, отношение (L₂)² к A₂ составляет от приблизительно 15:1 до приблизительно 200:1.

Предпочтительно, отношение (L₂)² к A₂ составляет по меньшей мере приблизительно 20:1.

Предпочтительно, отношение (L₂)² к A₂ составляет от приблизительно 20:1 до приблизительно 100:1.

Например, отношение (L₂)² к A₂ может составлять от приблизительно 25:1 до приблизительно 70:1 или от приблизительно 30:1 до приблизительно 70:1.

Предпочтительно, благодаря обеспечению источника никотина и источника кислоты в отдельных отделениях с отдельными впускными отверстиями для воздуха и отдельными выпускными отверстиями для воздуха, обеспечивается преимущество, состоящее в содействии регулированию стехиометрии реакции между никотином и кислотой.

Соотношение никотина и кислоты, необходимое для достижения соответствующей стехиометрии реакции, может регулироваться и уравновешиваться путем варьирования объема первого отделения относительно объема второго отделения.

Форма и размеры первого отделения картриджа могут быть выбраны таким образом, чтобы была обеспечена возможность размещения необходимого количества никотина в картридже.

Форма и размеры второго отделения картриджа могут быть выбраны таким образом, чтобы была обеспечена возможность размещения необходимого количества кислоты в картридже.

Первое отделение имеет длину L₁, ширину W₁ и высоту H₁, а второе отделение имеет длину L₂, ширину W₂ и высоту H₂. Предпочтительно, отношение L₁ к W₁ и L₂ к W₂ может составлять от приблизительно 2:1 до приблизительно 4:1, например от приблизительно 5:2 до приблизительно 3:1. Предпочтительно, отношение L₁ к H₁ и L₂ к H₂ может составлять по меньшей мере приблизительно 6:1.

Предпочтительно, отношение L₁ к H₁ и L₂ к H₂ может составлять от приблизительно 6:1 до приблизительно 30:1. Предпочтительно, отношение L₁ к H₁ и L₂ к H₂ может составлять от приблизительно 8:1 до приблизительно 16:1.

Предпочтительно, первое отделение картриджа имеет длину L₁ от приблизительно 8 миллиметров до приблизительно 40 миллиметров, например от приблизительно 10 миллиметров до приблизительно 20 миллиметров. Предпочтительно, первое отделение картриджа имеет ширину W₁ от приблизительно 4 миллиметров до приблизительно 6 миллиметров. Предпочтительно, первое отделение картриджа имеет высоту H₁ от приблизительно 0,5 миллиметра до приблизительно 2,5 миллиметра.

Первое отделение картриджа может иметь любую подходящую форму поперечного сечения. Например, форма поперечного сечения первого отделения может быть круглой, полукруглой, эллиптической, треугольной, квадратной, прямоугольной или трапециевидной.

Предпочтительно, второе отделение картриджа имеет длину L₂ от приблизительно 8 миллиметров до приблизительно 40 миллиметров, например от приблизительно 10 миллиметров до приблизительно 20 миллиметров. Предпочтительно, второе отделение картриджа имеет ширину W₂ от приблизительно 4 миллиметров до приблизительно 6 миллиметров. Предпочтительно, второе отделение картриджа имеет высоту H₂ от приблизительно 0,5 миллиметра до приблизительно 2,5 миллиметра.

Второе отделение картриджа может иметь любую подходящую форму поперечного сечения. Например, форма поперечного сечения второго отделения может быть круглой, полукруглой, эллиптической, треугольной, квадратной, прямоугольной или трапециевидной.

Форма и размеры первого отделения и второго отделения могут быть одинаковыми или разными.

Предпочтительно, отношение длины L₁ первого отделения к длине L₂ второго отделения составляет от приблизительно 2:1 до приблизительно 1:2, более предпочтительно от приблизительно 1,2:1 до приблизительно 1:1,2.

Предпочтительно, отношение максимальной площади A₁ поперечного сечения первого отделения к максимальной площади A₂ поперечного сечения второго отделения составляет от приблизительно 2:1 до приблизительно 1:2, более предпочтительно от приблизительно 1,2:1 до приблизительно 1:1,2.

Предпочтительно, форма и размеры первого отделения и второго отделения являются по существу одинаковыми. Благодаря обеспечению первого отделения и второго отделения, имеющих по существу одинаковые форму и размеры, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности упрощения изготовления картриджа.

Каждое из первого впускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа и второго впускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа может содержать одно или более отверстий. Например, каждое из первого впускного отверстие для воздуха в первом отделении картриджа и второго впускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа может содержать одно, два, три, четыре, пять, шесть или семь отверстий.

Первое впускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа и второе впускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа могут содержать одинаковое или разное количество отверстий.

Предпочтительно, каждое из первого впускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа и второго впускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа содержит множество отверстий. Например, каждое из первого впускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа и второго впускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа может содержать два, три, четыре, пять, шесть или семь отверстий.

Благодаря обеспечению первого отделения, имеющего первое впускное отверстие для воздуха, содержащее множество отверстий, и второго отделения, имеющего второе впускное отверстие для воздуха, содержащее множество отверстий, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности получения более равномерного воздушного потока внутри первого отделения и второго отделения соответственно. Таким образом при использовании обеспечивается возможность улучшения вовлечения никотина в воздушный поток, втягиваемый через первое отделение, и улучшения вовлечения кислоты в воздушный поток, втягиваемый через второе отделение.

Соотношение никотина и кислоты, необходимое для достижения надлежащей стехиометрии реакции, может регулироваться и уравновешиваться путем варьирования объемного расхода воздуха через первое отделение картриджа относительно объемного расхода воздуха через второе отделение картриджа. Отношение объемного расхода воздуха через первое отделение к объемному расходу воздуха через второе отделение может регулироваться путем варьирования одного или более из количества, размеров и местоположения отверстий, образующих первое впускное отверстие для воздуха в первом отделении, относительно количества, размеров и местоположения отверстий, образующих второе впускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа.

В тех вариантах осуществления, в которых источник кислоты содержит молочную кислоту, проходное сечение второго впускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа предпочтительно составляет больше, чем проходное сечение первого впускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа.

Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «проходное сечение» используется для описания площади поперечного сечения впускного отверстия для воздуха или выпускного отверстия для воздуха, через которые воздух проходит во время использования. В тех вариантах осуществления, в которых впускное отверстие для воздуха или выпускное отверстие для воздуха содержит множество отверстий, проходное сечение впускного отверстия для воздуха или выпускного отверстия для воздуха представляет собой сумму проходных сечений всех из множества отверстий, образующих впускное отверстие для воздуха или выпускное отверстие для воздуха. В тех вариантах осуществления, в которых площадь поперечного сечения впускного отверстия для воздуха или выпускного отверстия для воздуха изменяется в направлении воздушного потока, проходное сечение впускного отверстия для воздуха или выпускного отверстия для воздуха представляет собой минимальную площадь поперечного сечения в направлении воздушного потока.

Благодаря увеличению проходного сечения второго впускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа относительно проходного сечения первого впускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа, обеспечивается преимущество, состоящее в увеличении объемного расхода воздуха через второе впускное отверстие для воздуха по сравнению с объемным расходом воздуха через первое впускное отверстие для воздуха.

В тех вариантах осуществления, в которых источник кислоты содержит молочную кислоту, отношение проходного сечения первого впускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа к проходному сечению второго впускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа предпочтительно составляет от приблизительно 3:4 до приблизительно 1:2. Более предпочтительно, отношение проходного сечения первого впускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа к проходному сечению второго впускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа составляет от приблизительно 2:3 до приблизительно 1:2.

Проходное сечение второго впускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа может быть увеличено относительно проходного сечения первого впускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа путем увеличения размера одного или более отверстий, образующих второе впускное отверстие для воздуха, относительно размера одного или более отверстий, образующих первое впускное отверстие для воздуха, и/или путем увеличения количества отверстий, образующих второе впускное отверстие для воздуха, относительно количества отверстий, образующих первое впускное отверстие для воздуха.

Предпочтительно, проходное сечение второго впускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа увеличивают относительно проходного сечения первого впускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа путем увеличения количества отверстий, образующих второе впускное отверстие для воздуха, относительно количества отверстий, образующих первое впускное отверстие для воздуха.

Предпочтительно, первое впускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа содержит от 2 до 5 отверстий. Предпочтительно, второе впускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа содержит от 3 до 7 отверстий.

Предпочтительно, проходное сечение первого впускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа составляет от приблизительно 0,1 квадратного миллиметра до приблизительно 1,6 квадратного миллиметра, более предпочтительно от приблизительно 0,2 квадратного миллиметра до приблизительно 0,8 квадратного миллиметра.

В тех вариантах осуществления, в которых первое впускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа содержит множество отверстий, эти отверстия могут иметь разное проходное сечение, так что проходное сечение первого впускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа неравномерно распределено между отверстиями, образующими первое впускное отверстие для воздуха.

В тех вариантах осуществления, в которых первое впускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа содержит множество отверстий, все из этих отверстий могут иметь одинаковое проходное сечение, так что проходное сечение первого впускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа равномерно распределено между отверстиями, образующими первое впускное отверстие для воздуха. Благодаря обеспечению первого отделения, имеющего первое впускное отверстие для воздуха, содержащее множество отверстий, имеющих по существу одинаковое проходное сечение, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности упрощения изготовления картриджа.

Первое впускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа может содержать одно или более отверстий, имеющих любую подходящую форму поперечного сечения. Например, форма поперечного сечения каждого отверстия может быть круглой, эллиптической, квадратной или прямоугольной. Предпочтительно, каждое отверстие имеет по существу круглую форму поперечного сечения. Предпочтительно, диаметр каждого отверстия составляет от приблизительно 0,2 миллиметра до приблизительно 0,6 миллиметра.

В тех вариантах осуществления, в которых источник кислоты содержит молочную кислоту, проходное сечение второго впускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа предпочтительно составляет от приблизительно 0,2 квадратного миллиметра до приблизительно 2,4 квадратного миллиметра, более предпочтительно от приблизительно 0,4 квадратного миллиметра до приблизительно 1,2 квадратного миллиметра.

В тех вариантах осуществления, в которых второе впускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа содержит множество отверстий, эти отверстия могут иметь разное проходное сечение, так что общее проходное сечение второго впускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа неравномерно распределено между отверстиями, образующими второе впускное отверстие для воздуха.

В тех вариантах осуществления, в которых второе впускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа содержит множество отверстий, все из этих отверстий могут иметь одинаковое проходное сечение, так что проходное сечение второго впускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа равномерно распределено между отверстиями, образующими второе впускное отверстие для воздуха. Благодаря обеспечению второго отделения, имеющего второе впускное отверстие для воздуха, содержащее множество отверстий, имеющих по существу одинаковое проходное сечение, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности упрощения изготовления картриджа.

Второе впускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа может содержать одно или более отверстий, имеющих любую подходящую форму поперечного сечения. Например, форма поперечного сечения каждого отверстия может быть круглой, эллиптической, квадратной или прямоугольной. Предпочтительно, каждое отверстие имеет по существу круглую форму поперечного сечения. Предпочтительно, диаметр каждого отверстия составляет от приблизительно 0,2 миллиметра до приблизительно 0,6 миллиметра.

Предпочтительно, первое отделение имеет продольное первое впускное отверстие для воздуха, и второе отделение имеет продольное второе впускное отверстие для воздуха.

Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «продольное впускное отверстие для воздуха» используется для описания одного или более отверстий, через которые возможно втягивание воздуха в продольном направлении в компонент или участок компонента картриджа.

Предпочтительно, перед первым использованием картриджа первое впускное отверстие для воздуха в первом отделении и/или второе впускное отверстие для воздуха во втором отделении может быть уплотнено посредством одной или более съемных или хрупких перегородок. Например, первое впускное отверстие для воздуха в первом отделении и/или второе впускное отверстие для воздуха во втором отделении могут быть уплотнены посредством одного или более отрывных или прокалываемых уплотнений.

Указанные одна или более съемных или хрупких перегородок могут быть выполнены из любого подходящего материала. Например, указанные одна или более съемных или хрупких перегородок могут быть выполнены из металлической фольги или пленки.

Каждое из первого выпускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа и второго выпускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа может содержать одно или более отверстий. Например, каждое из первого выпускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа и второго выпускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа может содержать одно, два, три, четыре, пять, шесть или семь отверстий.

Первое выпускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа и второе выпускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа могут содержать одинаковое или разное количество отверстий.

Предпочтительно, каждое из первого выпускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа и второго выпускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа может содержать множество отверстий. Например, каждое из первого выпускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа и второго выпускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа может содержать два, три, четыре, пять, шесть или семь отверстий. Благодаря обеспечению первого отделения, имеющего первое выпускное отверстие для воздуха, содержащее множество отверстий, и второго отделения, имеющего второе выпускное отверстие для воздуха, содержащее множество отверстий, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности достижения более равномерного воздушного потока в первом отделении и во втором отделении соответственно. Таким образом при использовании обеспечивается возможность улучшения вовлечения никотина в воздушный поток, втягиваемый через первое отделение, и вовлечения кислоты в воздушный поток, втягиваемый через второе отделение.

В тех вариантах осуществления, в которых первое выпускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа содержит множество отверстий, первое выпускное отверстие для воздуха предпочтительно содержит от 2 до 5 отверстий. В тех вариантах осуществления, в которых второе выпускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа содержит множество отверстий, второе выпускное отверстие для воздуха предпочтительно содержит от 3 до 7 отверстий.

Предпочтительно, первое выпускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа и второе выпускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа могут содержать по одному отверстию. Благодаря обеспечению первого отделения, имеющего первое выпускное отверстие для воздуха, содержащее единственное отверстие, и второго отделения, имеющего второе выпускное отверстие для воздуха, содержащее единственное отверстие, обеспечивается преимущество состоящее в возможности упрощения изготовления картриджа.

Соотношение никотина и кислоты, необходимое для достижения надлежащей стехиометрии реакции, может регулироваться и уравновешиваться путем варьирования объемного расхода воздуха через первое отделение картриджа относительно объемного расхода воздуха через второе отделение картриджа. Отношение объемного расхода воздуха через первое отделение к объемному расходу воздуха через второе отделение может регулироваться путем варьирования одного или более из [/g1]количества, размеров и местоположения отверстий, образующих первое выпускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа, относительно количества, размеров и местоположения отверстий, образующих второе выпускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа.

Проходное сечение первого выпускного отверстия для воздуха в первом отделении может быть таким же или отличным от проходного сечения второго выпускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа. Проходное сечение второго выпускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа может быть больше, чем проходное сечение первого выпускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа.

Благодаря увеличению проходного сечения второго выпускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа относительно проходного сечения первого выпускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности увеличения объемного расхода воздуха через второе выпускное отверстие для воздуха по сравнению с объемным расходом воздуха через первое выпускное отверстие для воздуха.

В тех вариантах осуществления, в которых источник кислоты содержит молочную кислоту, отношение проходного сечения первого выпускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа к проходному сечению второго выпускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа предпочтительно составляет от приблизительно 3:4 до приблизительно 1:2. Более предпочтительно, отношение проходного сечения первого выпускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа к проходному сечению второго выпускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа составляет от приблизительно 2:3 до приблизительно 1:2.

В тех вариантах осуществления, в которых проходное сечение второго выпускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа составляет больше, чем проходное сечение первого выпускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа, проходное сечение второго выпускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа может быть увеличено относительно проходного сечения первого выпускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа путем увеличения размера одного или более отверстий, образующих второе выпускное отверстие для воздуха, относительно размера одного или более отверстий, образующих первое выпускное отверстие для воздуха, и/или путем увеличения количества отверстий, образующих второе выпускное отверстие для воздуха, относительно количества отверстий, образующих первое выпускное отверстие для воздуха.

Предпочтительно, проходное сечение второго выпускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа увеличивают относительно проходного сечения первого выпускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа путем увеличения количества отверстий, образующих второе выпускное отверстие для воздуха, относительно количества отверстий, образующих первое выпускное отверстие для воздуха.

Первое впускное отверстие для воздуха и первое выпускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа могут содержать одинаковое или разное количество отверстий. Предпочтительно, первое впускное отверстие для воздуха и первое выпускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа содержат одинаковое количество отверстий. Благодаря обеспечению первого отделения, имеющего первое впускное отверстие для воздуха и первое выпускное отверстие для воздуха, содержащие одинаковое количество отверстий, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности упрощения изготовления картриджа.

Второе впускное отверстие для воздуха и второе выпускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа могут содержать одинаковое или разное количество отверстий. Предпочтительно, второе впускное отверстие для воздуха и второе выпускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа содержат одинаковое количество отверстий. Благодаря обеспечению второго отделения, имеющего второе впускное отверстие для воздуха и второе выпускное отверстие для воздуха, содержащие одинаковое количество отверстий, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности упрощения изготовления картриджа. Предпочтительно, проходное сечение первого выпускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа составляет от приблизительно 0,1 квадратного миллиметра до приблизительно 5 квадратных миллиметров.

В тех вариантах осуществления, в которых первое выпускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа содержит множество отверстий, эти отверстия могут иметь разное проходное сечение, так что проходное сечение первого выпускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа неравномерно распределено между отверстиями, образующими первое выпускное отверстие для воздуха.

В тех вариантах осуществления, в которых первое выпускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа содержит множество отверстий, все из этих отверстий могут иметь одинаковое проходное сечение, так что проходное сечение первого выпускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа равномерно распределено между отверстиями, образующими первое выпускное отверстие для воздуха. Благодаря обеспечению первого отделения, имеющего первое выпускное отверстие для воздуха, содержащее множество отверстий, имеющих по существу одинаковое проходное сечение, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности упрощения изготовления картриджа.

Первое выпускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа может содержать одно или более отверстий, имеющих любую подходящую форму поперечного сечения. Например, форма поперечного сечения каждого отверстия может быть круглой, эллиптической, квадратной или прямоугольной. В тех вариантах осуществления, в которых первое выпускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа содержит множество отверстий, каждое отверстие предпочтительно имеет по существу круглую форму поперечного сечения. В таких вариантах осуществления диаметр каждого отверстия предпочтительно составляет от приблизительно 0,2 миллиметра до приблизительно 0,6 миллиметра.

Размеры одного или более отверстий, образующих первое впускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа, могут быть такими же или отличными от размеров одного или более отверстий, образующих первое выпускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа.

Предпочтительно, размеры одного или более отверстий, образующих первое впускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа, могут быть по существу такими же, что и размеры одного или более отверстий, образующих первое выпускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа. Благодаря обеспечению первого отделения, имеющего первое впускное отверстие для воздуха и первое выпускное отверстие для воздуха, содержащие одно или более отверстий, имеющих по существу одинаковые размеры, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности упрощения изготовления картриджа.

Предпочтительно, размеры одного или более отверстий, образующих первое выпускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа, могут быть больше, чем размеры одного или более отверстий, образующих первое впускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа. Благодаря увеличению размеров отверстий, образующих первое выпускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа, относительно размеров отверстий, образующих первое впускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности снижения риска засорения первого выпускного отверстия для воздуха в первом отделении картриджа, например, пылью.

Предпочтительно, проходное сечение второго выпускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа составляет от приблизительно 0,1 квадратного миллиметра до приблизительно 5 квадратных миллиметров.

В тех вариантах осуществления, в которых второе выпускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа содержит множество отверстий, эти отверстия могут иметь разное проходное сечение, так что общее проходное сечение второго выпускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа неравномерно распределено между отверстиями, образующими второе выпускное отверстие для воздуха.

В тех вариантах осуществления, в которых второе выпускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа содержит множество отверстий, все из этих отверстий могут иметь одинаковое проходное сечение, так что суммарное проходное сечение второго выпускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа равномерно распределено между отверстиями, образующими второе выпускное отверстие для воздуха. Благодаря обеспечению второго отделения, имеющего второе выпускное отверстие для воздуха, содержащее множество отверстий, имеющих по существу одинаковое проходное сечение, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности упрощения изготовления картриджа.

Второе выпускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа может содержать одно или более отверстий, имеющих любую подходящую форму поперечного сечения. Например, форма поперечного сечения каждого отверстия может быть круглой, эллиптической, квадратной или прямоугольной. В тех вариантах осуществления, в которых второе выпускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа содержит множество отверстий, каждое отверстие предпочтительно имеет по существу круглую форму поперечного сечения. В таких вариантах осуществления диаметр каждого отверстия предпочтительно составляет от приблизительно 0,2 миллиметра до приблизительно 0,6 миллиметра.

Размеры одного или более отверстий, образующих второе впускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа, могут быть такими же или отличными от размеров одного или более отверстий, образующих второе выпускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа.

Предпочтительно, размеры одного или более отверстий, образующих второе впускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа, могут быть по существу такими же, что и размеры одного или более отверстий, образующих второе выпускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа. Благодаря обеспечению второго отделения, имеющего второе впускное отверстие для воздуха и второе выпускное отверстие для воздуха, содержащие одно или более отверстий, имеющих по существу одинаковые размеры, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности упрощения изготовления картриджа.

Предпочтительно, размеры одного или более отверстий, образующих второе выпускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа, могут быть больше, чем размеры одного или более отверстий, образующих второе впускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа. Благодаря увеличению размеров отверстий, образующих второе выпускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа, относительно размеров отверстий, образующих второе впускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности снижения риска засорения второго выпускного отверстия для воздуха во втором отделении картриджа, например, пылью.

Предпочтительно, первое отделение имеет продольное первое выпускное отверстие для воздуха, и второе отделение имеет продольное второе выпускное отверстие для воздуха.

Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «продольное выпускное отверстие для воздуха» используется для описания одного или более отверстий, через которые возможно вытягивание воздуха в продольном направлении из компонента или участка картриджа.

Предпочтительно, перед первым использованием картриджа первое выпускное отверстие для воздуха в первом отделении и/или второе выпускное отверстие для воздуха во втором отделении могут быть уплотнены посредством одной или более съемных или хрупких перегородок. Например, первое выпускное отверстие для воздуха в первом отделении и/или второе выпускное отверстие для воздуха во втором отделении могут быть уплотнены посредством одного или более отрывных или прокалываемых уплотнений.

Указанные одна или более съемных или хрупких перегородок могут быть выполнены из любого подходящего материала. Например, указанные одна или более съемных или хрупких перегородок могут быть выполнены из металлической фольги или пленки.

Предпочтительно, перед первым использованием картриджа первое впускное отверстие для воздуха и первое выпускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа и второе впускное отверстие для воздуха и второе выпускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа уплотнены посредством одной или более съемных или хрупких перегородок.

Картридж также может содержать третье отделение, которое расположено дальше по ходу потока относительно первого отделения и второго отделения и сообщается по текучей среде с первым выпускным отверстием для воздуха в первом отделении и вторым выпускным отверстием для воздуха во втором отделении. Пар никотина в первом воздушном потоке может вступать в реакцию с паром кислоты во втором воздушном потоке в третьем отделении с образованием аэрозоля из частиц никотиновой соли.

В тех вариантах осуществления, в которых картридж также содержит третье отделение, это третье отделение может содержать одно или более веществ для модификации аэрозоля. Например, третье отделение может содержать один или более сорбентов, один или более ароматизаторов, один или более химически воспринимаемых агентов или их комбинацию.

Первое отделение и второе отделение могут быть расположены симметрично относительно друг друга в картридже.

Предпочтительно, картридж представляет собой удлиненный картридж. В тех вариантах осуществления, в которых картридж представляет собой удлиненный картридж, и отделение для субстрата содержит первое и второе отделения, эти первое отделение картриджа и второе отделение картриджа могут быть расположены симметрично относительно продольной оси картриджа.

Картридж может иметь любую подходящую форму. Например, картридж может быть по существу цилиндрическим. Картридж может иметь любую подходящую форму поперечного сечения. Например, форма поперечного сечения картриджа может быть круглой, полукруглой, эллиптической, треугольной, квадратной, прямоугольной или трапециевидной.

Картридж может иметь любой подходящий размер.

Например, картридж может иметь длину от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 50 миллиметров. Предпочтительно, картридж может иметь длину от приблизительно 10 миллиметров до приблизительно 20 миллиметров.

Например, картридж может иметь ширину от приблизительно 4 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров и высоту от приблизительно 4 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров. Предпочтительно, картридж может иметь ширину от приблизительно 6 миллиметров до приблизительно 8 миллиметров и высоту от приблизительно 6 миллиметров до приблизительно 8 миллиметров.

Картриджи для использования в генерирующих аэрозоль системах согласно настоящему изобретению могут быть выполнены любым подходящим способом. Подходящие способы включают, но без ограничения, глубокую вытяжку, литье под давлением, вспучивание, дутьевое формование и экструзию.

В предпочтительных вариантах осуществления картридж является по существу цилиндрическим и содержит первое отделение, второе отделение и, при его наличии, третье отделение, которые проходят в продольном направлении между противоположными по существу плоскими торцевыми поверхностями цилиндрического картриджа.

Картридж может быть выполнен с возможностью отправки в отходы после израсходования никотина в первом отделении и израсходования кислоты во втором отделении. Картридж может быть выполнен с возможностью повторной заправки. В предпочтительных вариантах осуществления картридж является одноразовым, а генерирующее аэрозоль устройство является многоразовым.

Предпочтительно, картридж содержит часть в виде корпуса и один или более торцевых колпачков.

Картридж может содержать часть в виде корпуса и дальний торцевой колпачок.

Картридж может содержать часть в виде корпуса и ближний торцевой колпачок.

Картридж может содержать часть в виде корпуса, дальний торцевой колпачок и ближний торцевой колпачок.

В тех вариантах осуществления, в которых картридж содержит дальний торцевой колпачок, одно или более отверстий, образующих первое впускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа, и одно или более отверстий, образующих второе впускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа, могут быть выполнены в дальнем торцевом колпачке.

В тех вариантах осуществления, в которых картридж содержит ближний торцевой колпачок, одно или более отверстий, образующих первое выпускное отверстие для воздуха в первом отделении картриджа, и одно или более отверстий, образующих второе выпускное отверстие для воздуха во втором отделении картриджа, могут быть выполнены в ближнем торцевом колпачке.

Картридж может быть выполнен из любого подходящего материала или комбинации материалов. Подходящие материалы включают, но без ограничения, алюминий, полиэфирэфиркетон (PEEK), полиимиды, такие как Kapton®, полиэтилентерефталат (PET), полиэтилен (PE), полиэтилен высокой плотности (HDPE), полипропилен (PP), полистирол (PS), фторированный этилен–пропилен (FEP), политетрафторэтилен (PTFE), полиоксиметилен (POM), эпоксидные смолы, полиуретановые смолы, виниловые смолы, жидкокристаллические полимеры (LCP) и модифицированные LCP, такие как LCP с графитовым волокном или стекловолокном.

В тех вариантах осуществления, в которых картридж содержит часть в виде корпуса и один или более торцевых колпачков, эти часть в виде корпуса и один или более торцевых колпачков могут быть выполнены из одинаковых или разных материалов. Картридж может быть выполнен из одного или более материалов, которые являются стойкими к никотину и кислоте.

Если картридж содержит два или более образующих аэрозоль субстратов, таких как источник никотина и источник кислоты, хранящиеся в первом отделении и втором отделении, первое отделение картриджа может быть покрыто одним или более материалами, стойкими к никотину, и второе отделение картриджа может быть покрыто одним или более материалами, стойкими к кислоте.

Примеры подходящих материалов, стойких к никотину, и материалов, стойких к кислоте, включают, но без ограничения, полиэтилен (PE), полипропилен (PP), полистирол (PS), фторированный этилен–пропилен (FEP), политетрафторэтилен (PTFE), эпоксидные смолы, полиуретановые смолы, виниловые смолы и их комбинации.

Благодаря использованию одного или более стойких к никотину материалов для выполнения картриджа и/или нанесения покрытия на внутреннюю поверхность первого отделения картриджа, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности продления срока хранения картриджа. Благодаря использованию одного или более стойких к кислоте материалов для выполнения картриджа и/или нанесения покрытия на внутреннюю поверхность второго отделения картриджа, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности продления срока хранения картриджа.

Картридж может быть выполнен из одного или более теплопроводных материалов.

Если картридж содержит один или более образующих аэрозоль субстратов, таких как источник никотина и источник кислоты, хранящихся в первом отделении и втором отделении, то первое отделение картриджа и второе отделение картриджа могут быть покрыты одним или более теплопроводными материалами. Благодаря использованию одного или более теплопроводных материалов для выполнения картриджа и/или покрытия внутренней поверхности первого отделения и второго отделения картриджа, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности повышения теплопередачи от электрического нагревателя на источник никотина и источник кислоты.

Подходящие теплопроводные материалы включают, но без ограничения, металлы, например такие, как алюминий, хром, медь, золото, железо, никель и серебро, сплавы, такие как латунь и сталь, и их комбинации.

Один или оба конца картриджа могут быть уплотнены с помощью одной или более хрупких перегородок.

Если картридж содержит один или более образующих аэрозоль субстратов, таких как источник никотина и источник кислоты, хранящихся в первом отделении и втором отделении, то первое отделение, содержащее источник никотина, и второе отделение, содержащее источник молочной кислоты, могут быть уплотнены посредством одной или более хрупких перегородок.

Указанные одна или более хрупких перегородок могут быть выполнены из любого подходящего материала. Например, указанные одна или более хрупких перегородок могут быть выполнены из металлической фольги или пленки. В таких вариантах осуществления генерирующее аэрозоль устройство предпочтительно также содержит прокалывающий элемент, выполненный с возможностью разрушения указанных одной или более хрупких перегородок.

В качестве альтернативы или дополнительно, один или оба конца картриджа могут быть уплотнены посредством одной или более съемных перегородок, таких как одно или более отрывных уплотнений. Если картридж содержит один или более образующих аэрозоль субстратов, таких как источник никотина и источник кислоты, хранящихся в первом отделении и втором отделении, то одно или оба из первого отделения, содержащего источник никотина, и второго отделения, содержащего источник молочной кислоты, могут быть уплотнены посредством одной или более съемных перегородок. Например, одно или оба из первого отделения, содержащего источник никотина, и второго отделения, содержащего источник молочной кислоты, могут быть уплотнены посредством одного или более отрывных уплотнений.

Одна или более съемных перегородок могут быть выполнены из любого подходящего материала. Например, одна или более съемных перегородок могут быть выполнены из металлической фольги или пленки.

В предпочтительных вариантах осуществления, в которых картридж является по существу цилиндрическим, одна или обе противоположные по существу плоские торцевые поверхности картриджа могут быть уплотнены посредством одной или более хрупких перегородок.

Генерирующая аэрозоль система может дополнительно содержать мундштук. Мундштук может содержать образующую аэрозоль камеру. Если картридж содержит один или более образующих аэрозоль субстратов, таких как источник никотина и источник кислоты, хранящихся в первом отделении и втором отделении, то пары никотина, выделяющиеся из источника никотина в первом отделении картриджа, и пары кислоты, выделяющиеся из источника кислоты во втором отделении картриджа, могут вступать в реакцию друг с другом в газовой фазе в мундштуке с образованием аэрозоля из частиц никотиновой соли.

Мундштук может быть выполнен с возможностью соединения с картриджем.

В тех вариантах осуществления, в которых мундштук выполнен с возможностью соединения с картриджем, возможно, что комбинация картриджа и мундштука имитирует форму и размеры горючего курительного изделия, такого как сигарета, сигара или сигарилла. Предпочтительно, в таких вариантах осуществления возможно, что комбинация картриджа и мундштука имитирует форму и размеры сигареты.

Мундштук может быть выполнен с возможностью соединения с корпусом генерирующего аэрозоль устройства. Мундштук может быть выполнен с возможностью отправки в отходы после израсходования образующего аэрозоль субстрата в отделении для субстрата.

Мундштук может быть выполнен с возможностью многоразового использования. В тех вариантах осуществления, в которых мундштук выполнен с возможностью многоразового использования, этот мундштук предпочтительно может быть выполнен с возможностью съемного прикрепления к картриджу или к корпусу генерирующего аэрозоль устройства.

Мундштук может содержать фильтр. Фильтр может иметь низкую эффективность фильтрации частиц или очень низкую эффективность фильтрации частиц. В качестве альтернативы, мундштук может содержать полую трубку.

Термины «ближний», «дальний», «раньше по ходу потока» и «дальше по ходу потока», используемые в данном документе применительно к настоящему изобретению, используются для описания относительного расположения компонентов или участков компонентов картриджа, генерирующего аэрозоль устройства и генерирующей аэрозоль системы.

Генерирующая аэрозоль система согласно настоящему изобретению содержит ближний конец, через который во время использования аэрозоль из частиц никотиновой соли выходит из генерирующей аэрозоль системы для доставки пользователю. Ближний конец может также именоваться мундштучным концом. При использовании пользователь осуществляет затяжку на ближнем конце генерирующей аэрозоль системы с целью вдыхания аэрозоля, генерируемого генерирующей аэрозоль системой. Указанная генерирующая аэрозоль система содержит дальний конец, противоположный ближнему концу.

При осуществлении пользователем затяжки на ближнем конце генерирующей аэрозоль системы, воздух втягивается в генерирующую аэрозоль систему, проходит через картридж и выходит из генерирующей аэрозоль системы на ее ближнем конце. Компоненты или участки компонентов генерирующей аэрозоль системы могут быть описаны как расположенные раньше по ходу потока или расположенные дальше по ходу потока относительно друг друга, на основе их относительного расположения между ближним концом и дальним концом генерирующей аэрозоль системы.

Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «продольный» используется для описания направления между ближним концом и противоположным дальним концом генерирующей аэрозоль системы, картриджа или генерирующего аэрозоль устройства, и термин «поперечный» используется для описания направления, перпендикулярного продольному направлению.

Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «длина» означает максимальный продольный размер между дальним концом и ближним концом компонентов или частей компонентов генерирующей аэрозоль системы.

Используемые в данном документе применительно к настоящему изобретению термины «высота» и «ширина» используются для описания максимальных поперечных размеров компонентов или участков компонентов картриджа или генерирующей аэрозоль системы в направлении, перпендикулярном продольной оси картриджа или генерирующей аэрозоль системы. Если высота и ширина компонентов или участков компонентов картриджа или генерирующей аэрозоль системы неодинаковы, то термин «ширина» используется для обозначения большего из двух этих поперечных размеров в направлении, перпендикулярном продольной оси картриджа или генерирующей аэрозоль системы.

Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «удлиненный» используется для описания компонента или участка компонента картриджа, длина которого больше, чем ширина и высота.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения, предложено генерирующее аэрозоль устройство для использования с картриджем, содержащим корпус картриджа, образующий отделение для субстрата и нагревательную полость; и образующий аэрозоль субстрат, расположенный в отделении для субстрата, причем устройство содержит корпус, образующий полость устройства для размещения по меньшей мере части корпуса картриджа; удлиненный электрический нагреватель, расположенный в полости устройства; и теплопроводную оболочку, закрепленную поверх удлиненного электрического нагревателя таким образом, что электрический нагреватель по существу заключен внутри теплопроводной оболочки вдоль по меньшей мере части его длины. Теплопроводная оболочка и электрический нагреватель выполнены с возможностью прохождения в нагревательную полость картриджа при размещении картриджа в полости устройства, так что при использовании отделение для субстрата в картридже нагревается электрическим нагревателем через теплопроводную оболочку.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предложена теплопроводная оболочка для использования в генерирующей аэрозоль системе согласно первому аспекту или в генерирующем аэрозоль устройстве согласно второму аспекту.

Согласно третьему аспекту настоящего изобретения, предложен комплект для генерирующей аэрозоль системы, содержащий один или более картриджей для генерирующей аэрозоль системы и одну или более теплопроводных оболочек, причем каждый картридж содержит корпус картриджа, образующий отделение для субстрата и нагревательную полость, и каждая теплопроводная оболочка выполнена с возможностью прохождения в нагревательную полость одного или более картриджей и, при использовании, с возможностью закрепления поверх удлиненного электрического нагревателя из одного или более картриджей таким образом, чтобы электрический нагреватель был по существу заключен внутри теплопроводной оболочки вдоль по меньшей мере части его длины, и отделение для субстрата в картридже нагревалось посредством электрического нагревателя через теплопроводную оболочку.

Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения, предложен способ адаптации генерирующего аэрозоль устройства для использования с картриджем, включающий этапы, на которых: обеспечивают картридж, содержащий корпус картриджа, образующий отделение для субстрата и нагревательную полость, причем внутри отделения для субстрата размещен образующий аэрозоль субстрат; обеспечивают генерирующее аэрозоль устройство, содержащее корпус, образующий полость устройства для размещения по меньшей мере части корпуса картриджа, и удлиненный электрический нагреватель, расположенный в полости устройства; выбирают теплопроводную оболочку на основе размеров нагревательной полости и размеров электрического нагревателя; закрепляют теплопроводную оболочку поверх электрического нагревателя таким образом, чтобы электрический нагреватель был по существу заключен внутри теплопроводной оболочки вдоль по меньшей мере части его длины; и вставляют картридж в полость устройства таким образом, чтобы теплопроводная оболочка и электрический нагреватель проходили в нагревательную полость картриджа и при этом теплопроводная оболочка находилась в контакте как с внешней поверхностью электрического нагревателя так и с внутренней поверхностью нагревательной полости.

Следует понимать, что признаки, описанные в отношении одного аспекта настоящего изобретения, могут быть применимы и к другому аспекту настоящего изобретения. В частности, следует понимать, что признаки, описанные в отношении системы в первом аспекте, могут быть в равной степени применены к способу во втором аспекте, к комплекту в третьем аспекте или к способу в четвертом аспекте, и наоборот.

Варианты осуществления настоящего изобретения будут далее описаны исключительно на примерах со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

на фиг. 1 показана генерирующая аэрозоль система согласно настоящему изобретению;

на фиг. 2 показан картридж для использования в генерирующей аэрозоль системе по фиг. 1;

на фиг. 3 схематично показано продольное сечение генерирующей аэрозоль системы по фиг. 1 с картриджем, размещенным в генерирующем аэрозоль устройстве;

на фиг. 4 показан увеличенный вид первого варианта осуществления оболочки;

на фиг. 5 показан вид в частичном сечении генерирующей аэрозоль системы по фиг. 1 с первым вариантом осуществления оболочки, размещенной внутри картриджа;

на фиг. 6 показан увеличенный вид участка второго варианта осуществления оболочки; и

на фиг. 7 показан частичный профиль оболочки по фиг. 6.

На фиг. 1 показано схематичное изображение генерирующей аэрозоль системы 10 согласно настоящему изобретению для генерирования аэрозоля, содержащего частицы соли никотина лактата. Генерирующая аэрозоль система 10 содержит генерирующее аэрозоль устройство 100, картридж 200 и мундштук 300.

На фиг. 2 показаны схематичные изображения картриджа 200 для использования в генерирующей аэрозоль системе по фиг. 1. Картридж 200 содержит удлиненный корпус 202, дальний торцевой колпачок 204 и ближний торцевой колпачок 206 и имеет длину приблизительно 15 миллиметров, ширину приблизительно 7 миллиметров и высоту приблизительно 5,2 миллиметра. Корпус 202 имеет длину приблизительно 13 миллиметров, ширину приблизительно 7 миллиметров и высоту приблизительно 5,2 миллиметра. Каждый из дальнего торцевого колпачка 204 и ближнего торцевого колпачка 206 имеет длину приблизительно 2 миллиметра, ширину приблизительно 7 миллиметров и высоту приблизительно 5,2 миллиметра.

Картридж 200 содержит удлиненное первое отделение 208, которое проходит от ближнего конца корпуса 202 до дальнего конца корпуса 202. Первое отделение 208 содержит источник никотина, содержащий первый несущий материал 210, пропитанный приблизительно 10 миллиграммами никотина и приблизительно 4 миллиграммами ментола.

Картридж 200 также содержит удлиненное второе отделение 212, которое проходит от ближнего конца корпуса 202 до дальнего конца корпуса 202. Второе отделение 212 содержит источник молочной кислоты, содержащий второй несущий материал 214, пропитанный приблизительно 20 миллиграммами молочной кислоты.

Первое отделение 208 и второе отделение 212 расположены параллельно.

Картридж 200 также содержит нагревательную полость 216 для размещения электрического нагревателя генерирующего аэрозоль устройства, который выполнен с возможностью нагрева первого отделения 208 и второго отделения 212. Полость 216 расположена между первым отделением 208 и вторым отделением 212 и проходит от ближнего конца корпуса 202 до дальнего конца корпуса 202. Полость 216 имеет поперечное сечение по существу в форме стадиона, ширину приблизительно 6,3 миллиметра и высоту приблизительно 1 миллиметр.

Дальний торцевой колпачок 204 содержит первое впускное отверстие 218 для воздуха, содержащее ряд из трех расположенных через промежутки отверстий, и второе впускное отверстие 220 для воздуха, содержащее ряд из пяти расположенных через промежутки отверстий. Каждое из отверстий, образующих первое впускное отверстие 218 для воздуха и второе впускное отверстие 220 для воздуха, имеет по существу круглое поперечное сечение и диаметр приблизительно 0,3 миллиметра. Проходное сечение первого впускного отверстия 218 для воздуха составляет приблизительно 0,21 квадратного миллиметра, а проходное сечение второго впускного отверстия 220 для воздуха составляет приблизительно 0,35 квадратного миллиметра. Отношение проходного сечения первого впускного отверстия 218 для воздуха к проходному сечению второго впускного отверстия 220 для воздуха составляет приблизительно 3:5. Дальний торцевой колпачок 204 также содержит третье впускное отверстие 222, расположенное между первым впускным отверстием 218 для воздуха и вторым впускным отверстием 220 для воздуха. Третье впускное отверстие 222 имеет поперечное сечение по существу в форме стадиона, ширину приблизительно 6,3 миллиметра, и высоту приблизительно 1 миллиметр.

Ближний торцевой колпачок 206 содержит первое выпускное отверстие 224 для воздуха, содержащее ряд из трех расположенных через промежутки отверстий, и второе выпускное отверстие 226 для воздуха, содержащее ряд из пяти расположенных через промежутки отверстий. Каждое из отверстий, образующих первое выпускное отверстие 224 для воздуха и второе выпускное отверстие 226 для воздуха, имеет по существу круглое поперечное сечение и диаметр приблизительно 0,3 миллиметра. Проходное сечение первого выпускного отверстия 224 для воздуха составляет приблизительно 0,21 квадратного миллиметра, и проходное сечение второго выпускного отверстия 226 для воздуха составляет приблизительно 0,35 квадратного миллиметра. Отношение проходного сечения первого выпускного отверстия 224 для воздуха к проходному сечению второго выпускного отверстия 226 для воздуха составляет приблизительно 3:5.

Для образования картриджа 200 ближний торцевой колпачок 206 вставляют в ближний конец корпуса 202 таким образом, чтобы первое выпускное отверстие 224 для воздуха было выровнено с первым отделением 208, и второе выпускное отверстие 226 для воздуха было выровнено с вторым отделением 212. Первый несущий материал 210, пропитанный никотином и ментолом, вставляют в первое отделения 208, и второй несущий материал 214, пропитанный молочной кислотой, вставляют во второе отделение 212. Затем дальний торцевой колпачок 204 вставляют в дальний конец корпуса 202 таким образом, чтобы первое впускное отверстие 218 для воздуха было выровнено с первым отделением 208, второе впускное отверстие 220 для воздуха было выровнено с вторым отделением 212, и третье впускное отверстие 222 было выровнено с нагревательной полостью 216.

Первое отделение 208 и второе отделение 212 имеют по существу одинаковые форму и размер. Первое отделение 208 и второе отделение 212 имеют по существу прямоугольное поперечное сечение и длину приблизительно 11 миллиметров, ширину приблизительно 4,3 миллиметра и высоту приблизительно 1 миллиметр. Первый несущий материал 210 и второй несущий материал 214 содержат нетканый лист из полиэтилентерефталата/полибутилентерефталата и имеют по существу одинаковые форму и размер. Форма и размер первого несущего материала 210 и второго несущего материала 214 сходны с формой и размером первого отделения 208 и второго отделения 212 картриджа 2 соответственно.

Первое впускное отверстие 218 для воздуха сообщается по текучей среде с первым выпускным отверстием 224 для воздуха, так что обеспечивается возможность поступления первого воздушного потока в картридж 200 через первое впускное отверстие 218 для воздуха, прохождения через первое отделение 208 и выхода из картриджа 200 через первое выпускное отверстие 224 для воздуха. Второе впускное отверстие 220 для воздуха сообщается по текучей среде с вторым выпускным отверстием 226 для воздуха, так что обеспечивается возможность поступления второго воздушного потока в картридж 200 через второе впускное отверстие 220 для воздуха, прохождения через второе отделение 212 и выхода из картриджа 2 через второе выпускное отверстие 226 для воздуха.

Перед первым использованием картриджа 200 первое впускное отверстие 218 для воздуха и второе впускное отверстие 220 для воздуха могут быть уплотнены посредством съемного отрывного уплотнения из фольги или прокалываемого уплотнения из фольги (не показано), наложенного на внешнюю поверхность дальнего торцевого колпачка 204. Аналогичным образом, перед первым использованием картриджа 200 первое выпускное отверстие 224 для воздуха и второе выпускное отверстие 226 для воздуха могут быть уплотнены посредством съемного отрывного уплотнения из фольги или прокалываемого уплотнения из фольги (не показано), наложенного на внешнюю поверхность ближнего торцевого колпачка 206.

На фиг. 3 схематично показано продольное сечение генерирующей аэрозоль системы 10 по фиг. 1 с картриджем 200, размещенным в генерирующем аэрозоль устройстве 100. Как показано на фиг. 3, генерирующее аэрозоль устройство 100 содержит корпус 102 устройства, образующий полость 104 устройства для размещения картриджа 200, и расположенную раньше по ходу потока часть мундштука 300, которая соединена с картриджем 200. Генерирующее аэрозоль устройство 100 также содержит удлиненный электрический нагреватель 106, проходящий от основной части 107, электрический источник 108 питания и контроллер 110 для управления подачей электрической мощности от электрического источника 108 питания на электрический нагреватель 106 через электрические контакты (не показаны) на основной части 107. Электрический нагреватель 106 расположен по центру в полости 104 устройства и проходит от основной части 107 вдоль главной оси полости 104 устройства. Электрический нагреватель 106 содержит электроизоляционный субстрат и резистивный нагревательный элемент, расположенный на электроизоляционном субстрате. Поверх электрического нагревателя 106 расположена теплопроводная оболочка 112, которая образует защитный кожух для электрического нагревателя 106 и действует как тепловой мостик между электрическим нагревателем 106 и картриджем 200 во время использования. В альтернативном варианте осуществления (не показан) дальний конец мундштука 300 может быть выполнен с возможностью соединения с ближним концом корпуса 102 генерирующего аэрозоль устройства 100, а не с картриджем 200.

При использовании контроллер 110 управляет подачей электрического питания от электрического источника 108 питания на электрический нагреватель 106 для генерирования тепла в нагревательном элементе, которое затем переносится на картридж 200 через оболочку 112 для нагрева первого отделения 208 и второго отделения 212 до рабочей температуры приблизительно 120 градусов Цельсия. Теплопроводная оболочка распределяет тепло от электрического нагревателя по своей внешней поверхности для обеспечения более однородного нагрева картриджа по сравнению с компоновками, в которых отсутствует оболочка. Для как можно более быстрого нагрева картриджа до рабочей температуры, применяют профиль предварительного нагрева для нагрева нагревательного элемента до приблизительно 200 градусов по Цельсию в течение приблизительно 30 секунд. После предварительного нагрева снижают температуру нагревательного элемента до по существу постоянной температуры примерно 140 градусов по Цельсию.

При осуществлении пользователем затяжки на ближнем конце мундштука 300, воздух втягивается в генерирующую аэрозоль систему 10 через впускные отверстия для воздушного потока в системе, проходящие через корпус 102 генерирующего аэрозоль устройства 100. Воздух направляется к расположенному раньше по ходу потока концу полости 104 устройства, где первый воздушный поток втягивается через первое отделение 208 картриджа 200, а второй воздушный поток втягивается через второе отделение 212 картриджа 200. По мере втягивания первого воздушного потока через первое отделение 208, происходит выделение пара никотина из первого несущего материала 210 в первый воздушный поток. По мере втягивания второго воздушного потока через второе отделение 212, происходит выделение пара молочной кислоты из второго несущего материала 214 во второй воздушный поток. Пар никотина в первом воздушном потоке и пар молочной кислоты во втором воздушном потоке вступают в реакцию друг с другом в газовой фазе в мундштуке 300 с образованием аэрозоля из частиц никотиновой соли, доставляемого пользователю через ближний конец мундштука 300.

На фиг. 4 более подробно показана оболочка 112 генерирующего аэрозоль устройства 100. Оболочка 112 выполнена из плоского металлического листа, который является более широким, чем электрический нагреватель 106, и согнут U–образно вдоль линии 113 сгиба таким образом, что оболочка 112 содержит две противоположных стенки 114 оболочки. Оболочка 112 оснащена креплением 116 оболочки, которое расположено на ее дальнем конце и посредством которого обеспечивается возможность удержания оболочки 112 поверх электрического нагревателя 106. В данном примере крепление 116 оболочки содержит два участка 118 крепления оболочки, каждый из которых выполнен на дальнем конце одной из стенок 114 оболочки таким образом, что крепление 116 оболочки имеет в целом дискообразную, когда стенки 114 оболочки и, следовательно, участки 118 крепления оболочки соединены вместе. Участки 118 крепления оболочки изготовлены из материала, такого как полиэфирэфиркетон, имеющего высокую термостойкость и, предпочтительно, низкую теплопроводность. В данном примере металлический лист, из которого выполнена оболочка 112, согнут вдоль линии 113 сгиба, которая поперечна продольной оси оболочки 112 и расположена на ближнем конце оболочки 112. В других примерах линия сгиба может иметь другое местоположение или ориентацию. Например, металлический лист может быть согнут вдоль линии сгиба, которая параллельна продольной оси оболочки и проходит вдоль боковой кромки оболочки. Линия 113 сгиба обеспечивает упругое усилие для небольшого смещения стенок 114 оболочки в противоположные стороны на дальнем конце оболочки 112. Таким образом обеспечивается возможность облегчения размещения оболочки 112 поверх электрического нагревателя 106. Металлический лист, из которого выполнена оболочка 112, может иметь любую подходящую толщину. В данном примере металлический лист имеет толщину листа 0,27 мм. В других примерах металлический лист может иметь другую толщину, в зависимости от размеров электрического нагревателя и полости в картридже, а также приемлемого уровня усилия вставки и извлечения картриджа для данной конфигурации.

На фиг. 5 показан вид в частичном сечении генерирующей аэрозоль системы 10, в которой оболочка 112 расположена поверх электрического нагревателя внутри нагревательной полости 216 картриджа 200. Для закрепления оболочки 112 внутри полости 104 устройства, располагают стенки 114 оболочки по обе стороны от электрического нагревателя и прижимают их друг к другу с преодолением упругого усилия на линии 113 сгиба таким образом, чтобы электрический нагреватель был зажат между стенками 114 оболочки и покрыт ими. Затем вдавливают оболочку 112 в направлении дальнего конца полости 104 устройства для плотной посадки участков 118 крепления оболочки с прилеганием к внутреннему диаметру выступающей кромки 109, проходящей вокруг основной части 107. Таким образом участки 118 крепления оболочки оказываются прочно закрепленными в основной части 107, и электрический нагреватель оказывается зажатым между стенками 114 оболочки. Затем вставляют картридж 200 в полость 104 вместе с мундштуком 300 таким образом, чтобы электрический нагреватель 106 и оболочка 112 проходили в нагревательную полость 216 картриджа 200. Оболочка 112 защищает электрический нагреватель во время вставки картриджа и имеет такой размер, что стенки 114 оболочки находятся в непосредственном контакте с внутренней поверхностью нагревательной полости 216. Таким образом, теплопроводная оболочка 112 действует как тепловой мостик между электрическим нагревателем и картриджем и адаптирует форму электрического нагревателя к нагревательной полости 216 картриджа 200.

На фиг. 6 показан увеличенный вид части альтернативного варианта осуществления оболочки 412. В отличие от гладкого плоского профиля оболочки согласно первому варианту осуществления, оболочка 412 выполнена из металлического листа, имеющего гофрированный профиль. Это можно лучше видеть из фиг. 7, на которой показан профиль одной из стенок 414 оболочки 412. Как показано на фигуре, гофры образуют множество вершин 417 гофров и впадин 419 на внешней поверхности каждой из стенок 414 оболочки 412. Гофры обеспечивают возможность сгибания стенок 414 оболочки для сопряжения по форме с внутренней поверхностью нагревательной полости картриджа. Таким образом обеспечивается возможность повышения стабильности теплового контакта между электрическим нагревателем и картриджем, благодаря компенсации производственных допусков электрического нагревателя, оболочки и картриджа. В результате обеспечивается возможность содействия обеспечению более единообразных рабочих характеристик между разными картриджами или разными устройствами. В зависимости от их ориентации, гофры также обеспечивают возможность повышения момента инерции оболочки по сравнению с плоским листом, имеющим такую же толщину листа. Таким образом повышается жесткость оболочки и обеспечивается возможность снижения риска сгибания электрического нагревателя и оболочки во время вставки картриджа в полость устройства. Таким образом также обеспечивается возможность уменьшения количества материала, необходимого для изготовления оболочки заданной жесткости или толщины. В варианте осуществления, показанном на фиг. 6, гофры расположены в виде шевронного рисунка таким образом, что каждый гофр проходит в двух разных направлениях. Благодаря расположению гофров таким образом, что они проходят по меньшей мере в двух разных направлениях, обеспечивается возможность поддержания жесткости оболочки 412 во всех направлениях. Это отличается от компоновки, в котором каждый гофр проходит в одном направлении по всей ширине или длине оболочки. В таких компоновках оболочка будет сильнее подвержена сгибанию при приложении сгибающего момента вокруг оси, которая параллельна направлению гофров.

Вышеописанные конкретные варианты осуществления и примеры иллюстрируют, но не ограничивают изобретение. Следует понимать, что возможны и другие варианты осуществления настоящего изобретения, и описанные в данном документе конкретные варианты осуществления и примеры не являются исчерпывающими.

Изобретение относится к генерирующему аэрозоль устройству для использования в генерирующей аэрозоль системе. Генерирующее аэрозоль устройство содержит корпус, образующий полость устройства для размещения по меньшей мере части генерирующего аэрозоль изделия, удлиненный электрический нагреватель, расположенный в полости устройства, и теплопроводную оболочку, закрепленную поверх удлиненного электрического нагревателя таким образом, что электрический нагреватель заключен внутри теплопроводной оболочки вдоль по меньшей мере части длины удлиненного электрического нагревателя. Теплопроводная оболочка имеет теплопроводность по меньшей мере 40 Вт/м⋅К при измерении согласно ASTM C1114–00. Теплопроводная оболочка и электрический нагреватель выполнены с возможностью прохождения в генерирующее аэрозоль изделие при размещении генерирующего аэрозоль изделия в полости устройства, так что при использовании генерирующее аэрозоль изделие нагревается посредством электрического нагревателя через теплопроводную оболочку. Обеспечивается возможность уменьшения частоты возникновения горячих точек на картридже и возможность более равномерного или однородного нагрева образующего аэрозоль субстрата. Таким образом обеспечивается возможность более стабильной доставки аэрозоля. 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Генерирующее аэрозоль устройство для использования в генерирующей аэрозоль системе, содержащее:

корпус, образующий полость устройства для размещения по меньшей мере части генерирующего аэрозоль изделия;

удлиненный электрический нагреватель, расположенный в полости устройства; и

теплопроводную оболочку, закрепленную поверх удлиненного электрического нагревателя таким образом, что электрический нагреватель заключен внутри теплопроводной оболочки вдоль по меньшей мере части длины удлиненного электрического нагревателя, причем теплопроводная оболочка имеет теплопроводность по меньшей мере 40 Вт/м⋅К при измерении согласно ASTM C1114–00,

причем теплопроводная оболочка и электрический нагреватель выполнены с возможностью прохождения в генерирующее аэрозоль изделие при размещении генерирующего аэрозоль изделия в полости устройства, так что при использовании генерирующее аэрозоль изделие нагревается посредством электрического нагревателя через теплопроводную оболочку.

2. Генерирующее аэрозоль устройство по п. 1, в котором теплопроводная оболочка жестко закреплена поверх электрического нагревателя.

3. Генерирующее аэрозоль устройство по п. 1, в котором теплопроводная оболочка съемно закреплена поверх удлиненного электрического нагревателя.

4. Генерирующее аэрозоль устройство по любому из пп. 1-3, в котором удлиненный электрический нагреватель заключен внутри теплопроводной оболочки вдоль всей длины удлиненного электрического нагревателя.

5. Генерирующее аэрозоль устройство по любому из пп. 1-4, в котором теплопроводная оболочка термически связана с электрическим нагревателем посредством по меньшей мере одного промежуточного компонента.

6. Генерирующее аэрозоль устройство по любому из пп. 1-5, в котором теплопроводная оболочка выполнена из металла или сплава.

7. Генерирующее аэрозоль устройство по любому из пп. 1-6, в котором теплопроводная оболочка оснащена креплением оболочки, посредством которого оболочка закрепляется поверх электрического нагревателя.

8. Генерирующее аэрозоль устройство по п. 7, в котором крепление оболочки изготовлено из материала, стойкого к высоким температурам, имеющего низкую теплопроводность.

9. Генерирующее аэрозоль устройство по любому из пп. 1-8, в котором теплопроводная оболочка содержит один лист теплопроводного материала, который согнут или сложен с приданием ему необходимой формы.

10. Генерирующее аэрозоль устройство по п. 9, в котором теплопроводная оболочка содержит лист теплопроводного материала, который согнут или сложен вдоль линии сгиба, так что оболочка содержит две противоположных стенки оболочки, между которыми заключен удлиненный электрический нагреватель вдоль по меньшей мере части его длины, и отверстие, противоположное линии сгиба.

11. Генерирующее аэрозоль устройство по п. 10, в котором лист теплопроводного материала является эластичным и согнут или сложен таким образом, что линия сгиба обеспечивает упругое усилие для смещения стенок оболочки в разные стороны в указанном отверстии.

12. Генерирующее аэрозоль устройство по п. 10, в котором линия сгиба параллельна продольной оси теплопроводной оболочки и проходит вдоль боковой кромки теплопроводной оболочки.

13. Генерирующее аэрозоль устройство по любому из пп. 1–12, в котором теплопроводная оболочка содержит гофрированный лист теплопроводного материала.

14. Генерирующее аэрозоль устройство по п. 13, в котором гофрированный лист теплопроводного материала содержит первый набор гофров, проходящий вдоль первого направления, и второй набор гофров, проходящий вдоль второго направления, которое расположено под углом к первому направлению.

15. Генерирующее аэрозоль устройство по любому из пп. 1–14, в котором теплопроводная оболочка имеет толщину от 0,20 мм до 0,35 мм, предпочтительно от 0,22 мм до 0,30 мм, более предпочтительно от 0,25 мм до 0,29 мм, наиболее предпочтительно 0,27 мм.