ОДНОРАЗОВОЕ ИЗДЕЛИЕ ДЛЯ ВЫРАБОТКИ АЭРОЗОЛЯ Российский патент 2022 года по МПК A24F47/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение касается одноразового изделия для использования с устройством нагревания аэрозольобразующего материала с целью получения аэрозоля.

Уровень техники

В изделиях, таких как сигареты, сигары и подобных, при использовании сжигается табак с целью создания табачного дыма. Были предприняты попытки предложить альтернативы таким изделиям, в которых сжигают табак, путем создания изделий, в которых вещества высвобождаются без сжигания. Примерами таких товаров являются так называемые товары «нагревание без сжигания», также называемые нагревающими табак товарами или нагревающими табак устройствами, в которых вещества высвобождаются путем нагревания материала без его сжигания. Этот материал может быть, например, табаком или другим, не табачным материалом или комбинацией, такой как составная смесь, при этом указанный материал может как содержать, так и не содержать никотин.

Раскрытие изобретения

Первым объектом изобретения является одноразовое изделие для использования с устройством нагревания аэрозольобразующего материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента этого материала с целью получения аэрозоля, содержащее внешнюю оболочку; внутреннюю оболочку, находящуюся внутри внешней оболочки и содержащую аэрозольобразующий материал; и термоизоляционный слой, отделяющий внутреннюю оболочку от внешней.

При использовании термоизоляционный слой сохраняет сравнительно низкую температуру внешней поверхности одноразового изделия по сравнению с температурой аэрозольобразующего материала. В результате уменьшается передача тепла на устройство, которое выполнено с возможностью нагревания одноразового изделия, которое в противном случае без необходимости нагревает области устройства, которые не вносят вклад в нагревание одноразового изделия, тем самым уменьшая потребность в изоляции или уменьшая степень необходимой изоляции. Соответственно, изоляция, обеспечиваемая термоизоляционным слоем, позволяет обеспечить более эффективное нагревание аэрозольобразующего материала, улучшая тем самым коэффициент полезного действия устройства, которое выполнено с возможностью нагревания материала для получения аэрозоля. Кроме того, термоизоляционный слой позволяет пользователю обращаться с одноразовым изделием после использования с меньшим риском дискомфорта или получения ожогов.

В одном примере выполнения одноразовое изделие разделитель, расположенный между внутренней оболочкой и внешней оболочкой и выполненный с возможностью обеспечения отделения внутренней оболочки от внешней.

В одном примере выполнения разделитель содержит материал, теплопроводность которого меньше 5, 2 или 1 Вт/(м⋅К).

В одном примере выполнения разделитель содержит один или несколько следующих материалов: картонный материал; бумажный материал; древесный материал; и пластиковый материал.

В одном примере выполнения внутренняя оболочка и внешняя оболочка являются цилиндрическими, при этом диаметр поперечного сечения внутренней оболочки меньше диаметра поперечного сечения внешней оболочки.

В одном примере выполнения разделитель содержит несколько элементов разделителя, расположенных по окружности вокруг внешней поверхности внутренней оболочки.

В одном примере выполнения разделитель содержит гофрированный материал, расположенный по окружности вокруг внешнего диаметра внутренней оболочки.

В одном примере выполнения внутренние участки гофрированного материала контактируют с внутренней оболочкой, а внешние участки гофрированного материала контактируют с внешней оболочкой.

В одном примере выполнения одноразовое изделие содержит канал для потока, содержащий путь между внутренней и внешней оболочками и соединяющий по текучей среде первый конец одноразового изделия и противоположный ему концу второй конец одноразового изделия.

В одном примере выполнения одноразовое изделие содержит нагреватель, выполненный с возможностью нагревания аэрозольобразующего материала.

В одном примере выполнения нагреватель содержит во внутренней оболочке воспринимающий материал, способный нагреваться под действием проникновению изменяющегося магнитного поля с целью нагревания аэрозольобразующего материала.

В одном примере выполнения внутренняя оболочка содержит бумажный материал, и воспринимающий материал приклеен к внутренней поверхности внутренней оболочки.

В одном примере выполнения внутренняя оболочка выполнена из воспринимающего материала.

В одном примере выполнения воспринимающий материал содержит алюминий.

В одном примере выполнения воспринимающий материал расположен так, чтобы он индуктивно нагревался, когда он при использовании индуктивно связан с соответствующей нагревательной катушкой устройства.

В одном примере выполнения нагреватель содержит резистивный нагреватель, способный нагреваться при протекании электрического тока с целью нагревания аэрозольобразующего материала.

В одном примере выполнения нагреватель содержит несколько нагревательных элементов.

В одном примере выполнения внешняя оболочка содержит бумажный материал.

В одном примере выполнения термоизоляционный слой содержит воздух и/или твердый теплоизолирующий материал.

Вторым объектом изобретения является устройство для нагревания аэрозольобразующего материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента этого материала, содержащее корпус, выполненный с возможностью приема описанного выше одноразового изделия.

В одном примере выполнения устройство содержит описанное выше одноразовое изделие.

В одном примере выполнения устройство содержит резистивный нагреватель, выполненный с возможностью введения в аэрозольобразующий материал, содержащийся во внутренней оболочке.

Третьим объектом изобретения является устройство для нагревания аэрозольобразующего материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента этого материала, содержащее внешнюю оболочку; внутреннюю оболочку, находящуюся внутри внешней оболочки; и нагревательный элемент, расположенный внутри внутренней оболочки и выполненный с возможностью нагревания аэрозольобразующего материала, при этом внутренняя и внешняя оболочки разделены термоизоляционным слоем.

Варианты осуществления изобретения поясняются чертежами.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 схематично показано устройство для нагревания аэрозольобразующего материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента этого материала для получения аэрозоля, вид в разрезе;

на фиг. 2 схематично показано одноразовое изделие, вид в продольном сечении;

на фиг. 3 - фрагмент изображения по фиг. 2 в увеличенном масштабе;

на фиг. 4 - фрагмент изображения по фиг. 2 в увеличенном масштабе;

на фиг. 5 схематично показано одноразовое изделие, вид в продольном сечении;

на фиг. 6 схематично показано одноразовое изделие, вид в поперечном сечении;

на фиг. 7 - одноразовое изделие, виды в поперечном сечении.

Осуществление изобретения

Известны устройства, которые нагревает аэрозольобразующий материал для испарения по меньшей мере одного компонента этого материала с целью образования аэрозоля, который возможно вдохнуть, без горения или сжигания аэрозольобразующего материала. Такие устройство иногда называют устройствами «нагревания без сжигания» или «нагревающими табак изделиями» или «нагревающими табак устройствами» или аналогично. Существуют также так называемые электронные сигареты, обычно испаряющие аэрозольобразующий материал, имеющий форму жидкости, которая может как содержать, так и не содержать никотин. В общем, аэрозольобразующий материал может быть в форме стержня, картриджа или кассеты, или подобного элемента, который может быть вставлен в устройство, или может предоставляться как часть стержня, картриджа или кассеты, или подобного элемента, который может быть вставлен в устройство. Нагревающий материал для нагревания и испарения аэрозольобразующего материала может быть «постоянной» частью устройства или частью одноразового изделия, которую убирают и заменяют после использования. «Одноразовое изделие» в этом контексте представляет собой устройство или изделие, или другой компонент, который содержит аэрозольобразующий материал, который при использовании нагревается, вырабатывая аэрозоль.

Понятие «аэрозольобразующий материал» включает в себя материалы, которые при нагревании выделяют испаренные компоненты, обычно в форме пара или аэрозоля. «Аэрозольобразующий материал» может быть материалом, не содержащим табак, или содержащим табак. «Аэрозольобразующий материал» может, например, содержать один или несколько следующих компонентов: собственно табак, производные табака, взорванный табак, восстановленный табак, экстракт табака, гомогенизированный табак или заменители табака. Аэрозольобразующий материал может быть в форме размолотого табака, резанного табака, прессованного табака, восстановленного табака, восстановленного материала для получения аэрозоля, жидкости, геля, загущенного листа, порошка или окускованного материала или подобного. Аэрозольобразующий материал также может содержать другие, не табачные, товары, которые, в зависимости от изделия, могут как содержать, так и не содержать никотин. Аэрозольобразующий материал может содержать один или несколько увлажнителей, таких как глицерин или пропиленгликоль.

Понятие «нагревающий материал» или «материал нагревателя» относится к материалу, который может быть нагрет при воздействии изменяющегося магнитного поля.

Индукционное нагревание представляет собой процесс, в котором электропроводящий объект нагревается благодаря проникновению в него изменяющегося магнитного поля. Этот процесс описывается законом электромагнитной индукции Фарадея и законом Ома. Индукционный нагреватель может содержать электромагнит и средство для пропускания изменяющегося электрического тока, например, переменного, через электромагнит. Когда электромагнит и объект, подлежащий нагреванию, подходящим образом расположены друг относительно друга, так что выработанное электромагнитом результирующее изменяющееся магнитное поле проникает в объект, внутри объекта вырабатываются один или несколько вихревых токов. Указанный объект обладает сопротивлением электрическому току, следовательно, когда в объекте вырабатываются такие вихревые токи, их течение с учетом электрического сопротивления объекта вызывает нагревание объекта. Объект, который может быть нагрет индуктивно, называется воспринимающим элементом.

На фиг. 1 схематично показано устройство, соответствующего одному из вариантов осуществления изобретения. Устройство 100 выполнено с возможностью нагревания аэрозольобразующего материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента этого материала.

Устройство 100 содержит корпус 102, который будет называться основным элементом 102. Основной элемент 102 содержит зону 104 нагревания для приема по меньшей мере части одноразового изделия, которое содержит аэрозольобразующий материал, подлежащий нагреванию.

Устройство 100 содержит выходное отверстие 106 для нагреваемого материала, чтобы позволить испаренным компонентам аэрозольобразующего материала выходить из зоны 104 нагревания наружу, когда при использовании изделие нагревается в зоне 104 нагревания. Устройство 100 также содержит генератор 108 магнитного поля, выполненный с возможностью выработки изменяющегося магнитного поля.

Устройство 100 может определять входное отверстие для воздуха, благодаря которому зона 104 нагревания сообщается с наружным пространством. Пользователь может вдохнуть испаренный компонент (компоненты) аэрозольобразующего материала путем втягивания испаренного компонента (компонентов) из одноразового изделия. Когда испаренный компонент (компоненты) извлечены из одноразового изделия, в зону 104 нагревания может быть втянут воздух через входное отверстие для воздуха.

В этом варианте осуществления изобретения зона 104 нагревания содержит выемку или полость, выполненную с возможностью расположения по меньшей мере части одноразового изделия. В других вариантах осуществления изобретения зона 104 нагревания может отличаться от выемки, например быть полкой, поверхностью или выступом, и может требовать механического сопряжения с одноразовым изделием для взаимодействия с ним или для его расположения. В данном варианте осуществления изобретения зона 104 нагревания является вытянутой, и ее форма и размер приспособлены для приема части одноразового изделия, так что другая часть одноразового изделия выступает из основного элемента 102. В других вариантах осуществления изобретения размеры зоны 104 нагревания выбраны так, что можно разместить все одноразовое изделие.

Генератор 108 магнитного поля содержит источник 110 электроэнергии, катушку 112, устройство 114 для пропускания изменяющегося электрического тока, такого как переменный ток, через катушку 112, контроллер 116 и пользовательский интерфейс 118 для управления контроллером 116 пользователем.

Источник 110 электроэнергии, соответствующий этому варианту осуществления изобретения, является аккумуляторной батареей. В других вариантах осуществления изобретения источник 110 электроэнергии может не быть аккумуляторной батареей, а например, неперезаряжаемой батареей, конденсатором, гибридным устройством из батареи и конденсатора или соединением с источником сетевого электричества.

Катушка 112 может иметь любую подходящую форму. Катушку 112 иногда называют нагревательной катушкой. В этом варианте осуществления изобретения катушка 112 является винтовой катушкой из электропроводящего материала, такого как медь. В некоторых вариантах осуществления изобретения генератор 108 магнитного поля может содержать магнитопроницаемый сердечник, на который намотана катушка 112. Такой магнитопроницаемый сердечник концентрирует магнитный поток, выработанный катушкой 112 при использовании, и делает магнитное поле более сильным. Магнитопроницаемый сердечник может быть выполнен, например, из железа. В некоторых вариантах осуществления изобретения магнитопроницаемый сердечник может только частично проходить вдоль длины катушки 112, чтобы концентрировать магнитный поток только в определенных областях. В некоторых вариантах осуществления изобретения катушка может быть плоской, т.е. двумерной спиралью. Катушка 112 проходит вдоль продольной оси, по существу выровненная с продольной осью зоны 104 нагревания.

Устройство 114 для пропускания изменяющегося тока через катушку 112 электрически соединено между с источником 110 электроэнергии и с катушкой 112. Контроллер 116 также электрически соединен с источником 110 электроэнергии и соединен с устройством 114 с возможностью осуществления связи с целью управления устройством 114. Более конкретно, контроллер 116 выполнен с возможностью управления устройством 114, чтобы управлять подачей электрической энергии от источника 110 электроэнергии на катушку 112. Контроллер 116, например, может содержать интегральную схему (IC), такую как IC на печатной плате (PCB). Устройство 100 может быть единым электрическим или электронным компонентом, содержащим устройство 114 и контроллер 116.

В описанном примере пользователь управляет контроллером 116 с помощью пользовательского интерфейса 118. Пользовательский интерфейс 118 расположен снаружи основного элемента 102. Пользовательский интерфейс 118 может, например, содержать нажимную кнопку, переключатель, сенсорный экран или подобное. В других вариантах осуществления изобретения пользовательский интерфейс 118 может быть удаленным, и он может быть беспроводным образом, например с помощью Bluetooth, соединен с другой частью устройства.

Взаимодействие пользователя с пользовательским интерфейсом 118 побуждает контроллер 116 работать так, чтобы устройство 114 пропускало переменный электрический ток через катушку 112, чтобы она создавала переменное магнитное поле. Катушка 112 и зона 104 нагревания устройства 100 расположены подходящим образом друг относительно друга, так что изменяющееся магнитное поле, создаваемое катушкой 112, проникает в зону 104 нагревания. Как описано выше, когда нагревающий материал является электропроводящим, в нем возникают вихревые токи, течение которых при наличии электрического сопротивления нагревающего материала вызывает джоулево нагревание нагревающего материала.

Как будет описано ниже, при использовании одноразовое изделие вставлено в зону 104 нагревания. В этом варианте осуществления изобретения одноразовое изделие содержит нагревательный элемент из нагревающего материала, способного нагреваться под воздействием изменяющегося магнитного поля. Соответственно, когда одноразовое изделие находится в зоне 104 нагревания, и устройство 114 пропускает переменный электрический ток через катушку 112, нагревательный элемент нагревается, нагревая аэрозольобразующий материала с целью испарения компонентов этого материала.

В других вариантах осуществления изобретения, в отличие от указанного, нагревательный элемент может быть частью устройства 100. Например, зона нагревания устройства 100 может содержать нагревательный элемент, который выполнен с возможностью пробивания одноразового изделия и внутреннего нагревания аэрозольобразующего материала. Например, устройство 100 может содержать шип, на который насажено одноразовое изделие, когда оно вставлено в устройство 100. Такой нагревательный элемент сам может быть индукционно нагрет с помощью катушки, которая окружает зону нагревания устройства, или может быть резистивным нагревателем, который вырабатывает тепло благодаря прохождению электрического тока через резистивную электрическую намотку. В качестве альтернативы, устройство 100 может содержать инфракрасный нагреватель, который нагревает аэрозольобразующий материал путем его облучения инфракрасным излучением.

Импеданс катушки 112 генератора 108 магнитного поля равен или по существу равен импедансу нагревательного элемента одноразового изделия. Если импеданс нагревательного элемента будет меньше импеданса катушки 112, то напряжение, выработанное в нагревательном элементе при использовании, может быть меньше напряжения, которое может быть выработано в нагревательном элементе, когда импедансы совпадают. Если импеданс нагревательного элемента будет больше импеданса катушки 112, то электрический ток, выработанный в нагревательном элементе при использовании, может быть меньше тока, который может быть выработан в нагревательном элементе, когда импедансы совпадают. Совпадение импедансов помогает сбалансировать напряжение и ток с целью максимизации тепловой энергии, выработанной в нагревательном элементе при использовании. В некоторых вариантах осуществления изобретения импеданс устройства 114 может быть равен или по существу равен общему импедансу катушки 112 и нагревательного элемента одноразового изделия.

Устройство 100 содержит датчик 120 температуры для измерения температуры части одноразового изделия, вставленного в зону 104 нагревания, такого как участок одноразового изделия, который содержит аэрозольобразующий материал. В некоторых вариантах осуществления изобретения датчик 120 температуры может быть выполнен с возможностью определения температуры части одноразового изделия на основе беспроводного обнаружения свойства нагревательного элемента внутри одноразового изделия (например, на основе заметного изменения импеданса воспринимающего материала). Датчик 120 температуры соединен с контроллером 116 с возможностью осуществления связи, так что контроллер 116 способен отслеживать температуру упомянутой части одноразового изделия. На основе одного или нескольких сигналов, принятых от датчика 120 температуры, контроллер 116 может побудить устройство 114 отрегулировать при необходимости характеристику изменяющегося или переменного электрического тока, проходящего через катушку 112, чтобы температура части одноразового изделия оставалась в заранее заданном диапазоне температур. Упомянутая характеристика, например, может быть амплитудой или частотой, или рабочим циклом. В пределах заранее заданного диапазона температур при использовании аэрозольобразующий материал, находящийся в одноразовом изделии, которое расположено в зоне 104 нагревания, нагревается достаточно для того, чтобы испарять по меньшей мере один компонент аэрозольобразующего материала без его сжигания. Соответственно, контроллер 116 и устройство 100 в целом выполнены с возможностью нагревания аэрозольобразующего материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента этого материала для получения аэрозоля без сжигания аэрозольобразующего материала. В некоторых вариантах осуществления изобретения при использовании диапазон температур аэрозольобразующего материала может составлять от 100 до 300°C, например, примерно от 170 до 250°C. В других вариантах осуществления изобретения диапазон температур может отличаться от указанного. В некоторых вариантах осуществления изобретения верхний предел диапазона температур может превышать 300°C. В некоторых вариантах осуществления изобретения датчик 120 температуры может отсутствовать. В некоторых вариантах осуществления изобретения нагревающий материал может иметь точку Кюри, выбранную на основе максимальной температуры, до которой желательно нагревать нагревающий материал, в результате чего затрудняется или предотвращается дополнительное индукционное нагревание нагревающего материала выше этой температуры.

В некоторых вариантах осуществления изобретения датчик 120 температуры может быть выполнен с возможностью непосредственного измерения температуры в устройстве 100, такой как температура зоны 104 нагревания, а контроллер 116 может быть выполнен с возможностью получения измеренной температуры части одноразового изделия, вставленного в зону 104 нагревания. В таких вариантах осуществления изобретения температура зоны нагревания может составлять, например, от 60 до 120°C.

Чтобы позволить воздуху входить в устройство 100 и протягиваться через вставленное в устройство 100 одноразовое изделие, в устройстве 100 может быть выполнено одно или несколько входных отверстий 122 для воздуха, которые расположены на поверхности основного элемента 102 и сообщаются с дальним концом зоны 104 нагревания.

На фиг. 2 показано одноразовое изделие 200 для использования с устройством нагревания аэрозольобразующего материала, таким как устройство 100 по фиг. 1. Одноразовое изделие 200 содержит внешнюю оболочку 202 и внутреннюю оболочку 204. Внутреннюю оболочку 204 и внешнюю оболочку 202 разделяет термоизоляционный слой 206.

Термоизоляционный слой 206 отделяет аэрозольобразующий материал от внешней поверхности одноразового изделия 200. Соответственно, при использовании термоизоляционный слой 206 сохраняет сравнительно низкую температуру внешней поверхности одноразового изделия 200 по сравнению с температурой аэрозольобразующего материала. При этом уменьшается передача тепла на устройство 100, которое выполнено с возможностью нагревания одноразового изделия 200, которое в противном случае без необходимости нагревает области устройства 100, которые не вносят вклад в нагревание одноразового изделия 200. В результате уменьшается потребность в изоляции или уменьшается степень изоляции, необходимая в устройстве 100. Соответственно, изоляция, обеспечиваемая термоизоляционным слоем 206, может обеспечить более эффективное нагревание аэрозольобразующего материала, так как при теплопередаче теряется меньше тепла, что улучшает коэффициент полезного действия устройства 100 при нагревании аэрозольобразующего материала. Кроме того, термоизоляционный слой 206 позволяет пользователю обращаться с одноразовым изделием 200 после использования с меньшим риском дискомфорта или получения ожогов.

В примере, показанном на фиг. 2, одноразовое изделие содержит один или несколько разделителей 208, расположенных между внутренней оболочкой 204 и внешней оболочкой 202. Разделители 208 поддерживают воздушный зазор между внутренней и внешней оболочками 204 и 202, который образует термоизоляционный слой 206. Теплопроводность воздуха находится в диапазоне от 0,26 до 0,04 Вт/(м⋅К) (в зависимости от температуры), и, соответственно, обеспечивает хорошую тепловую изоляцию между внутренней и внешней оболочками 204 и 202.

Разделители 208 могут быть выполнены, например, из одного или нескольких следующих материалов: картонный материал, бумажный материал, древесный материал или пластиковый материал. Теплопроводность картонного и бумажного материалов обычно составляет около 0,05 Вт/(м⋅К), теплопроводность древесных материалов составляет от 0,04 до 0,17 Вт/(м⋅К), а пластиковых материалов - от 0,05 до 0,3 Вт/(м⋅К). Разделители 208, выполненные из таких материалов, также обеспечивают хорошую изоляцию между внутренней и внешней оболочками 204 и 202.

В примере, показанном на фиг. 2, внутренняя оболочка 204 и внешняя оболочка 202 являются цилиндрическими, а разделители 208 - кольцевыми. Соответственно, внутренняя оболочка 204 и внешняя оболочка 202 соосны. Разделители 208 образуют воздухонепроницаемое или почти воздухонепроницаемое уплотнение между внутренней и внешней оболочками 204 и 202. Соответственно, при использовании воздух, содержащий испаренные компоненты из аэрозольобразующего материала, может быть втянут через внутреннюю оболочку 204. При этом воздух в пространстве между внутренней и внешней оболочками 204 и 202 остается неподвижным. Хотя на фиг. 2 показаны два разделителя, в других вариантах осуществления изобретения для разделения внутренней оболочки 204 и внешней оболочки 202 может быть использовано большее или меньшее количество разделителей.

Во внутренней оболочке 204 может быть расположена основа 210, которая содержит аэрозольобразующий материал. Например, основа 210 может содержать табак, производные табака, взорванный табак, восстановленный табак, экстракт табака, гомогенизированный табак или заменители табака, которые могут быть расположены во внутренней оболочке 204, как описано выше. В качестве альтернативы, основа 210 может содержать не табачные продукты, которые, в зависимости от продукта, могут как содержать, так и не содержать никотин.

В варианте осуществления изобретения, который показан на фиг. 2, одноразовое изделие 200 содержит фильтрующий участок 212. Например, фильтрующий участок 212 может содержать фильтрующий материал, такой как волокна ацетата целлюлозы. Фильтрующий участок 212 при использовании может действовать как мундштук для одноразового изделия 200, через который может втягиваться воздух, содержащий компоненты, испаренные из аэрозольобразующего материала. На конце одноразового изделия 200, противоположном фильтрующему участку, который иногда называется дальним концом, выполнено отверстие, через которое может быть втянут воздух для дальнейшего прохождения через одноразовое изделие 200.

В других вариантах осуществления изобретения фильтр 212 может отсутствовать. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения одноразовое изделие 200 может полностью содержатся в устройстве, а устройство может быть снабжено мундштуком, через который пользователь может втягивать воздух, содержащий компоненты, испаренные из аэрозольобразующего материала.

В некоторых вариантах осуществления изобретения одноразовое изделие содержит встроенный нагревательный элемент для нагревания аэрозольобразующего материала в основе 210 с целью испарения по меньшей мере одного компонента этого материала.

На фиг. 3 показана часть одноразового изделия 300, соответствующего одному из вариантов осуществления изобретения. В варианте осуществления изобретения, который показан на фиг. 3, одноразовое изделие содержит внешнюю оболочку 302 и внутреннюю оболочку 304, аналогично одноразовому изделию 200 по фиг. 2. Кроме того, аналогично одноразовому изделию 200, внутренняя оболочка 304 содержит основу 310 с аэрозольобразующим материалом.

В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 3, нагревательный элемент 306 приклеен к внутренней оболочке 304. Нагревательный элемент 306 содержит нагревающий материал, способный нагреваться под действием изменяющегося магнитного поля и который, как описано выше, выполняет функцию воспринимающего элемента. Например, нагревательный элемент 306 может быть выполнен из металлического материала, такого как алюминий. В других примерах нагревательный элемент 306 может быть выполнен или может состоять из керамического материала, такого как оксид алюминия и нитрид алюминия или нитрид кремния, который может быть приклеен, нанесен тонким слоем и/или может быть спечен с поверхностью внутренней оболочки 304, как показано на фиг. 3. Сама внутренняя оболочка 304 может быть выполнена, например, из картонного или бумажного материала.

На фиг. 4 схематично показана часть другого одноразового изделия 400, соответствующего одному из вариантов осуществления изобретения. Аналогично вариантам осуществления изобретения, показанным на фиг. 2 и 3, одноразовое изделие 400 содержит внешнюю оболочку 402 и внутреннюю оболочку 404, причем внутренняя оболочка 404 выполнена с возможностью размещения основы 410, содержащей аэрозольобразующий материал. Тем не менее, в одноразовом изделии 400, которое показано на фиг. 4, сама внутренняя оболочка 404 содержит нагревающий материал, способный нагреваться под действием изменяющегося магнитного поля, который, как описано выше, выполняет функцию воспринимающего элемента. Например, нагревающий материал может быть выполнен из металлического материала, такого как алюминий, или керамического материала, такого как оксид алюминия и нитрид алюминия или нитрид кремния. В качестве альтернативы, внутренняя оболочка 404 может быть выполнена из материала основы, такого как бумажный материал или картонный материал, содержащий металлический материал, такой как алюминий, или керамический материал, такой как оксид алюминия и нитрид алюминия или нитрид кремния.

Хотя одноразовые изделия 300, 400 по фиг. 3 и 4 описаны как содержащие единственный нагревательный элемент, в некоторых вариантах осуществления изобретения одноразовое изделие может содержать несколько нагревательных элементов. Например, одноразовое изделие может содержать разные нагревательные элементы для нагревания разных зон основы.

В вариантах осуществления изобретения, которые описаны выше со ссылками на фиг. 2-4, внутренняя оболочка одноразового изделия отделена от внешней оболочки с помощью разделителей, которые образуют воздушный зазор, в котором при использовании находится неподвижный воздух, образующий термоизоляционный слой. Тем не менее в некоторых вариантах осуществления изобретения, вместо сравнительно воздухонепроницаемого уплотнения между внутренней и внешней оболочками, разделители могут обеспечивать путь для текучей среды, через который может течь воздух, когда пользователь втягивает воздух через одноразовое изделие.

На фиг. 5 показано одноразовое изделие 500, в котором при использовании термоизоляцию обеспечивает поток воздуха. Аналогично одноразовым изделиям, по фиг. 2-4, одноразовое изделие 500, показанное на фиг. 5, содержит внешнюю оболочку 502 и внутреннюю оболочку 504, которые разделены термоизоляционным слоем 506. Внутренняя оболочка 504 также выполнена с возможностью расположения основы 510, содержащей аэрозольобразующий материал.

Одноразовое изделие 500, показанное на фиг. 5, также может содержать фильтр и/или один или несколько нагревательных элементов, аналогично тому, как описано при рассмотрении одноразовых изделий по фиг. 2-4. Кроме того, аналогично одноразовому изделию 200, на конце одноразового изделия 500, противоположном фильтру, может быть выполнено отверстие, через которое может быть втянут воздух для дальнейшего прохождения через одноразовое изделие 500.

Одноразовое изделие 500, показанное на фиг. 5, также содержит один или несколько разделителей 508, которые расположены между внутренней и внешней оболочками 504 и 502, и которые поддерживают воздушный зазор между внутренней и внешней оболочками 504 и 502 с целью образования термоизоляционного слоя 506. Тем не менее, разделитель 508, показанный на фиг. 5, не образует воздухонепроницаемого уплотнения между внутренней и внешней оболочками 504 и 502, а позволяет воздуху протекать между оболочками 504 и 502, когда пользователь втягивает воздух через одноразовое изделие 500. Например, как показано стрелками на фиг. 5, пространство между внутренней и внешней оболочками 504 и 502 может образовывать канал для потока вдоль продольного направления одноразового изделия 500. Таким образом, канал для потока может определять путь, помимо потока воздуха через основу 510, между внутренней и внешней оболочками 504 и 502, который гидравлически соединяет один конец одноразового изделия с другим противоположным концом этого изделия 500.

Разделители 508 могут содержать проницаемый для воздуха материал, который позволяет воздуху протекать через материал вдоль продольного пути, аналогично тому, как описано со ссылками на фиг. 5.

На фиг. 6 показан в поперечном сечении другой вариант выполнения одноразового изделия 600, в котором разделитель позволяет воздуху протекать между внутренней и внешней оболочками 604 и 602, когда пользователь втягивает воздух через одноразовое изделие 600. В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 6, разделитель содержит несколько элементов 606, расположенных по окружности вокруг внешней поверхности внутренней оболочки. Между элементами 606 разделителя имеются зазоры, через которые воздух может протекать вдоль продольного пути, аналогично тому, как описано со ссылками на фиг. 5.

На фиг. 7 показаны поперечные сечения других вариантов выполнения одноразового изделия 700a, 700b, 700c, в которых разделитель позволяет воздуху протекать между внутренней и внешней оболочками 604 и 602, когда пользователь втягивает воздух через одноразовое изделие 600. В этих вариантах осуществления изобретения разделитель 706a, 706b, 706c содержит гофрированный материал, расположенный по окружности вокруг внешнего диаметра внутренней оболочки. Например, разделитель 706a, 706b, 706c может содержать гофрированный бумажный материал, картонный материал или пластиковый материал. Как показано на фиг. 7, в каждом варианте выполнения внутренние участки гофрированного материала контактируют с внутренней оболочкой, а внешние участки гофрированного материала контактируют с внешней оболочкой, что обеспечивает наличие зазоров, через которые воздух может протекать вдоль продольного пути, аналогично тому, как описано со ссылками на фиг. 5.

Хотя в вариантах осуществления изобретения, описанных выше со ссылками на фиг. 1-7, нагревание аэрозольобразующего материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента этого материала обеспечивается с помощью расположенного в одноразовом изделии индукционного нагревательного устройства, в некоторых вариантах осуществления изобретения нагревание может обеспечиваться с помощью других нагревательных устройств, расположенных в одноразовом изделии. Например, одноразовое изделие вместо индукционного нагревательного устройства или в дополнение к индукционному нагревательному устройству может быть снабжено резистивным нагревательным устройством. В других примерах само устройство, которое выполнено с возможностью нагревания аэрозольобразующего материала, может содержать нагревательное устройство для нагревания аэрозольобразующего материала с помощью индукционного нагревания, резистивного нагревания или нагревания с помощью излучения (инфракрасного) или некоторой комбинации перечисленного.

Кроме того, хотя в вариантах осуществления изобретения, описанных выше со ссылками на фиг. 2-7, термоизоляционный слой содержит один или несколько воздушных зазоров, в некоторых вариантах осуществления изобретения тепловая изоляция может обеспечиваться или улучшаться с помощью добавления твердого теплоизолирующего материал в один или несколько участков пространства между внутренней и внешней оболочками.

Разные описанные выше варианты осуществления изобретения показаны только для помощи в понимании и изучении его особенностей. Эти варианты осуществления изобретения представлены только в качестве примеров, и их список не является исчерпывающим и/или единственно возможным. Следует понимать, что описанные достоинства, варианты осуществления изобретения, примеры, функции, особенности, конструкции и/или другие аспекты не ограничивают объем изобретения, который определяется его формулой изобретения, и что могут быть использованы другие варианты осуществления изобретения и различные его модификации без выхода за границы объема изобретения. Различные варианты осуществления изобретения могут содержать, состоять или по существу состоять из допустимых комбинаций описанных элементов, компонентов, особенностей, частей, этапов, способов и т.д., отличных от явно описанных выше.

Изобретение касается одноразового изделия для использования с устройством нагревания аэрозольобразующего материала с целью получения аэрозоля. Описано одноразовое изделие для использования с устройством, которое выполнено с возможностью нагревания материала для получения аэрозоля с целью испарения по меньшей мере одного компонента указанного материала для получения аэрозоля. Одноразовое изделие содержит внешнюю оболочку и внутреннюю оболочку, расположенную внутри внешней оболочки. Внутренняя оболочка содержит аэрозольобразующий материал. Одноразовое изделие также содержит термоизоляционный слой, отделяющий внутреннюю оболочку от внешней оболочки. 3 н. и 18 з.п. ф-ы, 7 ил.

1. Одноразовое изделие для использования с устройством нагревания аэрозольобразующего материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента этого материала с целью получения аэрозоля, содержащее внешнюю оболочку; внутреннюю оболочку, находящуюся внутри внешней оболочки и содержащую аэрозольобразующий материал; термоизоляционный слой, отделяющий внутреннюю оболочку от внешней; и нагреватель, выполненный с возможностью нагревания аэрозольобразующего материала.

2. Одноразовое изделие по п. 1, содержащее разделитель, расположенный между внутренней оболочкой и внешней оболочкой и выполненный с возможностью обеспечения отделения внутренней оболочки от внешней.

3. Одноразовое изделие по п. 2, в котором разделитель содержит материал, теплопроводность которого меньше 5, 2 или 1 Вт/(м⋅К).

4. Одноразовое изделие по любому из пп. 2 или 3, в котором разделитель содержит один или несколько следующих материалов: картонный материал; бумажный материал; древесный материал и пластиковый материал.

5. Одноразовое изделие по любому из пп. 1-4, в котором внутренняя и внешняя оболочки являются цилиндрическими, при этом диаметр поперечного сечения внутренней оболочки меньше диаметра поперечного сечения внешней оболочки.

6. Одноразовое изделие по п. 5, в котором разделитель содержит несколько элементов, расположенных по окружности вокруг внешней поверхности внутренней оболочки.

7. Одноразовое изделие по п. 5, в котором разделитель содержит гофрированный материал, расположенный по окружности вокруг внешнего диаметра внутренней оболочки.

8. Одноразовое изделие по п. 7, в котором внутренние участки гофрированного материала контактируют с внутренней оболочкой, а внешние участки гофрированного материала контактируют с внешней оболочкой.

9. Одноразовое изделие по любому из пп. 1-8, содержащее канал для потока, содержащий путь между внутренней и внешней оболочками и соединяющий по текучей среде первый конец одноразового изделия и противоположный его концу второй конец одноразового изделия.

10. Одноразовое изделие по любому из пп. 1-9, в котором нагреватель содержит во внутренней оболочке воспринимающий материал, способный нагреваться под действием проникновения изменяющегося магнитного поля с целью нагревания аэрозольобразующего материала.

11. Одноразовое изделие по любому из пп. 1-10, в котором внутренняя оболочка содержит бумажный материал, а воспринимающий материал приклеен к внутренней поверхности внутренней оболочки.

12. Одноразовое изделие по любому из пп. 1-11, в котором внутренняя оболочка выполнена из воспринимающего материала.

13. Одноразовое изделие по любому из пп. 10-12, в котором воспринимающий материал содержит алюминий.

14. Одноразовое изделие по любому из пп. 10-13, в котором воспринимающий материал расположен так, чтобы он индуктивно нагревался, когда он при использовании индуктивно связан с соответствующей нагревательной катушкой устройства.

15. Одноразовое изделие по любому из пп. 1-14, в котором нагреватель содержит резистивный нагреватель, способный нагреваться при протекании электрического тока с целью нагревания аэрозольобразующего материала.

16. Одноразовое изделие по любому из пп. 1-15, в котором нагреватель содержит несколько нагревательных элементов.

17. Одноразовое изделие по любому из пп. 1-16, в котором внешняя оболочка содержит бумажный материал.

18. Одноразовое изделие по любому из пп. 1-17, в котором термоизоляционный слой содержит воздух и/или твердый теплоизоляционный материал.

19. Устройство для нагревания аэрозольобразующего материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента этого материала, содержащее корпус, выполненный с возможностью приема одноразового изделия по любому из пп. 1-18, и одноразовое изделие по любому из пп. 1-18.

20. Устройство по п. 19, содержащее резистивный нагреватель, выполненный с возможностью введения в аэрозольобразующий материал, содержащийся во внутренней оболочке.

21. Устройство для нагревания аэрозольобразующего материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента этого материала, содержащее одноразовое изделие, включающее в себя внешнюю оболочку; внутреннюю оболочку, находящуюся внутри внешней оболочки; и нагревательный элемент, расположенный внутри внутренней оболочки и выполненный с возможностью нагревания аэрозольобразующего материала, при этом внутренняя и внешняя оболочки разделены термоизоляционным слоем.