ГЕНЕРИРУЮЩАЯ АЭРОЗОЛЬ СИСТЕМА С УЛУЧШЕННОЙ ДОСТАВКОЙ АЭРОЗОЛЯ Российский патент 2023 года по МПК A61M15/00 A61M15/06 A61M11/04 A24F47/00 

Настоящее изобретение относится к картриджу для использования в генерирующему аэрозоль устройству и к генерирующей аэрозоль системе, содержащей такой картридж. В частности, настоящее изобретение относится к узлу картриджа, который обеспечивает улучшенную доставку аэрозоля из источника никотина и источника кислоты.

В некоторых удерживаемых рукой устройствах, генерирующих аэрозоль, электрический нагреватель используется для нагрева источника никотина и летучего соединения, ускоряющего доставку, например источника кислоты. В этих генерирующих аэрозоль устройствах испаренные никотин и кислота вступают в реакцию друг с другом в газовой фазе с образованием аэрозоля из частиц никотиновой соли, который вдыхается пользователем.

Различия между концентрациями паров никотина и кислоты в таких устройствах могут приводить к неблагоприятным последствиям, состоящим в нежелательной стехиометрии реакции или в доставке пользователю избыточного количества реагента, такого как непрореагировавший пар никотина или непрореагировавший пар кислоты. Следовательно, для балансировки концентраций пара кислоты и пара никотина для достижения эффективной стехиометрии реакции, может потребоваться нагрев источника никотина и источника кислоты в устройствах, раскрытых в WO 2008/121610 A1, до разных температур.

В WO2017/108987 A1 раскрыт узел картриджа, содержащий множество впускных отверстий для воздуха с разными проходными сечениями. Таким образом обеспечивается возможность регулирования соотношения величин подачи воздуха, протекающего через разные несущие материалы, пропитанные соответственно источником никотина и источником кислоты. При такой компоновке оба из источника никотина и источника кислоты могут нагреваться одним и тем же нагревательным элементом до одной и той же температуры.

Однако системы, описанные в известном уровне техники, по-прежнему доставляют пользователю ограниченные количества аэрозоля. Следовательно, было бы желательно создать такое генерирующее аэрозоль устройство, которое обеспечивало бы повышенную скорость доставки аэрозоля пользователям по сравнению с известными из уровня техники устройствами, использующими реакцию никотина и кислоты.

Согласно аспекту настоящего изобретения, предложен картридж, предназначенный для использования в генерирующей аэрозоль системе и содержащий: первое отделение, имеющее первое впускное отверстие для воздуха и первое выпускное отверстие для воздуха и содержащее источник никотина; и второе отделение, имеющее второе впускное отверстие для воздуха и второе выпускное отверстие для воздуха и содержащее источник кислоты; причем первое отделение содержит первый канал для потока воздуха, проходящий от первого впускного отверстия для воздуха или первого выпускного отверстия для воздуха в продольном направлении вдоль по меньшей мере части первого отделения, смежный с источником никотина и сообщающийся с ним по текучей среде; или второе отделение содержит второй канал для потока воздуха, проходящий от второго впускного отверстия для воздуха или второго выпускного отверстия для воздуха в продольном направлении вдоль по меньшей мере части второго отделения, смежный с источником кислоты и сообщающийся с ним по текучей среде; или первое отделение содержит первый канал для потока воздуха, проходящий от первого впускного отверстия для воздуха или первого выпускного отверстия для воздуха в продольном направлении вдоль по меньшей мере части первого отделения, смежный с источником никотина и сообщающийся с ним по текучей среде, и второе отделение содержит второй канал для потока воздуха, проходящий от второго впускного отверстия для воздуха или второго выпускного отверстия для воздуха в продольном направлении вдоль по меньшей мере части второго отделения, смежный с источником кислоты и сообщающийся с ним по текучей среде.

При использовании первый поток воздуха и второй поток воздуха могут втягиваться через первое отделение и второе отделение соответственно. Пар никотина выделяется из источника никотина в первом отделении в первый поток воздуха, и пар кислоты выделяется из источника молочной кислоты во втором отделении во второй поток воздуха. Пар никотина в первом потоке воздуха может вступать в реакцию с паром кислоты во втором потоке воздуха в газовой фазе с образованием аэрозоля из частиц никотиновой соли. Частицы никотиновой соли могут представлять собой соль лактата никотина. Генерирующая аэрозоль система может обеспечивать отдельные отделения для испарения никотина и кислоты. Генерирующая аэрозоль система может содержать дополнительное отделение для реакции паров никотина и кислоты с образованием аэрозоля. Генерирующая аэрозоль система может содержать ближний конец, имеющий мундштук. При использовании аэрозоль, содержащий частицы никотиновой соли, может втягиваться в генерирующую аэрозоль систему через мундштук. Генерирующая аэрозоль система может содержать дальний конец, противоположный ближнему концу.

Используемые в данном документе применительно к настоящему изобретению термины «ближний», «дальний», «раньше по потоку» и «дальше по потоку» используются для описания относительных положений компонентов или частей компонентов картриджа 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. 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 части компонентов генерирующей аэрозоль системы могут быть описаны как расположенные раньше по потоку или расположенные дальше по потоку относительно друг друга на основе их относительного положения между ближним концом и дальним концом генерирующей аэрозоль системы вдоль тракта для потока воздуха.

Первое выпускное отверстие для воздуха первого отделения картриджа расположено на ближнем конце первого отделения картриджа. Первое впускное отверстие для воздуха первого отделения картриджа расположено раньше по потоку относительно первого выпускного отверстия для воздуха первого отделения картриджа. Второе выпускное отверстие для воздуха второго отделения картриджа находится на ближнем конце второго отделения картриджа. Второе впускное отверстие для воздуха второго отделения картриджа расположено раньше по потоку относительно второго выпускного отверстия для воздуха второго отделения картриджа.

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

Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «длина» используется для описания максимального продольного размера компонентов или частей компонентов картриджа или генерирующей аэрозоль системы в направлении, параллельном продольной оси между ближним концом и противоположным дальним концом картриджа или 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.

Генерирующая аэрозоль система может представлять собой электрическую генерирующую аэрозоль систему, и она может содержать дополнительные компоненты, такие как зарядный блок для перезарядки встроенного электрического источника питания в электрическом генерирующем аэрозоль устройстве, к которому присоединяется картридж.

В контексте данного документа термин «картридж» относится к одноразовой или по меньшей мере сменной части в генерирующей аэрозоль системе. Картридж может быть заменен после одного сеанса использования, или он может быть заменен после множества сеансов использования. Картридж может содержать по меньшей мере источник никотина и источник кислоты, каждый из которых содержится в отдельном отделении. Благодаря обеспечению источника никотина и источника молочной кислоты в отдельных отделениях с отдельными впускными отверстиями для воздуха и отдельными выпускными отверстиями для воздуха, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности лучшего регулирования или балансировки стехиометрии реакции между никотином и молочной кислотой. Это обусловлено тем, что обеспечивается возможность раздельного регулирования объемного расхода в первом отделении и во втором отделении картриджа. Картридж согласно настоящему изобретению может содержать более чем один канал для потока воздуха первого отделения, содержащего источник никотина. Картридж может содержать более чем один канал для потока воздуха второго отделения, содержащего источник кислоты. Картридж может содержать дополнительные отделения для вмещения дополнительных источников, в дополнение к указанным источникам никотина и кислоты. Дополнительные отделения также могут содержать один или более каналов для потока воздуха. Картридж может содержать дополнительные компоненты, такие как нагревательный элемент или датчик.

Первое выпускное отверстие для воздуха первого отделения картриджа может быть расположено на ближнем конце первого отделения картриджа. Первое впускное отверстие для воздуха первого отделения картриджа может быть расположено раньше по потоку относительно первого выпускного отверстия для воздуха первого отделения картриджа. Второе выпускное отверстие для воздуха второго отделения картриджа может быть расположено на ближнем конце второго отделения картриджа. Второе впускное отверстие для воздуха второго отделения картриджа может быть расположено раньше по потоку относительно второго выпускного отверстия для воздуха второго отделения картриджа.

В контексте данного документа термины «источник никотина» и «источник кислоты» относятся к субстратам, которые способны выделять пар никотина и пар кислоты соответственно. Такие пары могут выделяться в результате нагрева соответствующего источника никотина и источника кислоты. Источник никотина и источник кислоты могут быть выполнены отдельно и храниться отдельно в картридже. Источник никотина или источник кислоты, или оба из источника никотина и источника кислоты могут содержать один или более активных ингредиентов, которые выполнены с возможностью выделения в виде пара во время испарения никотина и кислоты. Указанные один или более активных ингредиентов могут содержать ароматизаторы.

В контексте данного документа термин «канал для потока воздуха» относится к тракту или проходу для потока воздуха. Канал для потока воздуха может быть выполнен в любой форме. Например, канал для потока воздуха может представлять собой прямой канал, или он может иметь синусоидальный или извилистый профиль. Канал для потока воздуха может проходить в продольном направлении вдоль длины картриджа.

В контексте данного документа термин «впускное отверстие для воздуха» используется для описания одного или более отверстий, через которые возможно втягивание потоков воздуха в первое отделение или второе отделение.

В контексте данного описания термин «выпускное отверстие для воздуха» используется для описания одного или более отверстий, через которые возможно вытягивание потоков воздуха из первого отделения или второго отделения.

Предпочтительно, картридж выполнен таким образом, что указанные один или более каналов для потока воздуха расположены смежно с соответствующими им источником никотина и источником кислоты и сообщаются с ними по текучей среде. Таким образом обеспечивается возможность протекания потока воздуха мимо источников никотина или кислоты, а не через них. Проходящий поток воздуха может собирать испаренный никотин или испаренную кислоту, или оба из испаренного никотина и испаренной кислоты при своем прохождении через канал для потока воздуха. Благодаря обеспечению каналов для потока воздуха, обеспечивается возможность снижения сопротивления затяжке (RTD) во время использования. Это обеспечивает преимущество, состоящее в значительном увеличении объемного расхода в указанных потоках воздуха. Это обеспечивает возможность содействия испарению никотина или кислоты и, следовательно, возможность соответствующего повышения также скорости генерирования аэрозоля. Предпочтительно, могут использоваться плотно упакованные или даже непроницаемые источники никотина или кислоты, поскольку не требуется прохождение воздуха через источники никотина или кислоты.

Канал для потока воздуха может проходить либо от впускного отверстия для воздуха, либо от выпускного отверстия для воздуха, и он может проходить в продольном направлении вдоль лишь части отделения. Например, канал для потока воздуха может проходить от впускного отверстия для воздуха и частично вдоль длины отделения. В результате обеспечивается возможность протекания потока воздуха вдоль расположенной раньше по потоку части источника никотина или кислоты перед протеканием через остальную часть источника никотина или кислоты. Входящий поток воздуха может сначала протекать через расположенную раньше по потоку часть источника никотина или кислоты перед втеканием в канал для потока воздуха, и затем протекать вдоль расположенной дальше по потоку части источника никотина или кислоты. Указанное впускное отверстие для воздуха или выпускное отверстие для воздуха, или оба из впускного отверстия для воздуха и выпускного отверстия для воздуха могут содержать одно или более отверстий для обеспечения тракта для втекания потока воздуха в картридж или вытекания из него. Первое впускное отверстие для воздуха первого отделения картриджа и второе впускное отверстие для воздуха второго отделения картриджа могут содержать одинаковое или разное количество отверстий. Отверстия могут быть идентичными, поскольку идентичные отверстия обеспечивают преимущество, состоящее в возможности упрощения изготовление указанного картриджа.

Проходное сечение в каждом канале для потока воздуха может изменяться вдоль длины канала для потока. Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «проходное сечение» используется для описания площади сечения впускного отверстия для воздуха или выпускного отверстия для воздуха, через которые поток воздуха проходит во время использования. Например, канал для потока воздуха может быть более узким или более широким на одном конце по сравнению с другим концом, или он может быть более широким или более узким в средней части по сравнению с обоими концами канала для потока. Предпочтительно, канал для потока воздуха может иметь постоянное проходное сечение вдоль его длины. Таким образом обеспечивается возможность создания постоянного падения давления вдоль длины канала для потока воздуха.

Указанный по меньшей мере один канал для потока воздуха может иметь любую подходящую форму сечения. Например, форма сечения канала для потока воздуха может быть круглой, эллиптической, квадратной или прямоугольной. В одном варианте осуществления канал для потока воздуха имеет по существу прямоугольную форму сечения.

Лишь одно из двух отделений может содержать канал для потока воздуха. Таким образом обеспечивается возможность достижения требуемого соотношения расходов воздуха между двумя отделениями, благодаря чему достигается требуемая стехиометрия реакции. Например, отделение, содержащее источник кислоты, может быть оснащено каналом для потока воздуха, чтобы содействовать испарению большего количества кислоты по сравнению с соответствующим испарением никотина, или наоборот.

Предпочтительно, каждое из двух отделений может содержать канал для потока воздуха. Это обеспечивает возможность содействия увеличению количества никотина и кислоты в соответствующих отделениях. Предпочтительно, внутренние размеры каналов для потока воздуха в двух отделениях могут быть разными. Таким образом обеспечивается возможность достижения требуемого соотношения расходов воздуха между двумя отделениями, благодаря чему достигается требуемая стехиометрия реакции. Например, отделение, содержащее источник никотина, может быть оснащено более узкими каналами для потока воздуха или меньшим количеством каналом для потока воздуха, чтобы содействовать испарению большего количества кислоты по сравнению с соответствующим испарением никотина, или наоборот.

Предпочтительно, источник кислоты может содержать молочную кислоту. Тем не менее, в качестве источника кислоты могут также использоваться другие кислоты, пригодные для образования никотиновой соли при вступлении в реакцию с испаренным никотином, такие как пировиноградная кислота.

Первый канал для потока воздуха может проходить между первым впускным отверстием для воздуха и первым выпускным отверстием для воздуха. Второй канал для потока воздуха может проходить между вторым впускным отверстием для воздуха и вторым выпускным отверстием для воздуха. Первый канал для потока воздуха может проходить между первым впускным отверстием для воздуха и первым выпускным отверстием для воздуха, и второй канал для потока воздуха проходит между вторым впускным отверстием для воздуха и вторым выпускным отверстием для воздуха. Каналы для потока воздуха могут проходить по всей длине через соответствующие им отделения. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в возможности прохождения основной части потока воздуха по всей длине источника никотина или источника кислоты. В результате обеспечивается возможность значительного снижения сопротивления затяжке (RTD) и увеличения испарения никотина или кислоты. Такая компоновка может также обеспечивать возможность протекания части потока воздуха через источник никотина или кислоты. Например, часть потока воздуха может отклоняться от расположенного раньше по потоку места канала для потока воздуха на источник никотина или кислоты перед повторным втеканием в канал для потока воздуха в расположенном дальше по потоку месте канала для потока воздуха.

При необходимости, по меньшей мере один из первого канала для потока воздуха и второго канала для потока воздуха проходит вдоль длины соответствующего источника никотина или источника кислоты. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в возможности максимизации испарения.

При необходимости, по меньшей мере один из первого канала для потока воздуха и второго канала для потока воздуха проходит вдоль части соответствующего источника никотина или источника кислоты. Это обеспечивает преимущество, состоящее в возможности управляемого воздействия источника никотина или источника кислоты на проходящий поток воздуха. Таким образом обеспечивается возможность регулирования соотношения величин испарения никотина и кислоты путем изменения площади поверхности контакта между проходящим потоком воздуха и соответствующими источниками никотина и кислоты.

При необходимости, по меньшей мере один из первого канала для потока воздуха и второго канала для потока воздуха по меньшей мере частично образован одним или более выступами, проходящими от внутренней стенки соответственно первого отделения или второго отделения, причем указанные один или более выступов выполнены с возможностью обеспечения опоры для источника никотина или источника кислоты. Указанные один или более выступов могут быть расположены таким образом, чтобы некоторые или все из этих выступов упирались в источник никотина или источник кислоты, или оба из источника никотина и источника кислоты в соответствующих им отделениях. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в возможности удержания источника никотина или источника кислоты или и того, и другого на месте. В результате указанные один или более выступов обеспечивают возможность предотвращения запирания источником никотина или кислоты канала для потока воздуха из-за перемещения внутри отделения. Указанные один или более выступов могут быть расположены на расстоянии друг от друга. Каналы для потока воздуха могут быть образованы между указанными одним или более выступами. Указанные один или более выступов могут быть расположены на расстоянии от стенки отделения. Каналы для потока воздуха могут быть образованы между стенкой и указанными одним или более выступами.

При необходимости, указанные один или более выступов содержат гребни, проходящие вдоль внутренней стенки отделения, причем по меньшей мере один из первого канала для потока воздуха и второго канала для потока воздуха образован между указанными гребнями. Указанные один или более гребней могут содержать множество гребней в параллельной компоновке. Такая компоновка обеспечивает преимущество, состоящее в возможности создания множества каналов для потока воздуха вдоль продольной оси, что обеспечивает возможность содействия поддержанию низкого сопротивления затяжке (RTD).

При необходимости, указанные один или более выступов образуют один или более извилистых каналов для потока воздуха вдоль внутренней стенки отделения. Такая компоновка обеспечивает возможность удлинения пути потока воздуха при данной длине картриджа. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в возможности более продолжительного времени присутствия проходящего потока воздуха и достижения высокой концентрации паров никотина или кислоты в соответствующих им выпускных отверстиях для воздуха.

При необходимости, указанные один или более выступов представляют собой множество выпуклостей на внутренней стенке первого отделения или второго отделения. Между указанными выпуклостями может быть образован по меньшей мере один из первого канала для потока воздуха и второго канала для потока воздуха. Такая компоновка способна обеспечить извилистые пути потока для потока воздуха. Таким образом обеспечивается возможность улучшения испарения никотина или кислоты благодаря увеличению времени контакта и площади контакта с потоком воздуха.

Источник никотина может содержать первый несущий материал, пропитанный никотином. Количества никотина, упоминаемые в данном документе, могут представлять собой количество никотинового основания или количество ионизированного никотина. При необходимости, первый несущий материал пропитан жидким никотином или раствором никотина в водном или неводном растворителе. При необходимости, первый несущий материал пропитан натуральным никотином или синтетическим никотином. При необходимости, источник кислоты содержит второй несущий материал, пропитанный молочной кислотой.

Первый несущий материал и второй несущий материал могут быть одинаковыми или разными, и они могут содержать одно или более из следующего: стекло, целлюлозу, керамику, нержавеющую сталь, алюминий, полиэтилен (PE), полипропилен, полиэтилентерефталат (PET), поли(циклогександиметилентерефталат) (PCT), полибутилентерефталат (PBT), политетрафторэтилен (PTFE), расширенный политетрафторэтилен (ePTFE) и BAREX^®. Предпочтительно, первый несущий материал и второй несущий материал могут содержать керамику.

При необходимости, источник никотина содержит пористую керамику, пропитанную никотином. Источник кислоты может содержать пористую керамику, пропитанную кислотой. Источник никотина может содержать первую пористую керамику, пропитанную никотином. Источник кислоты может содержать вторую пористую керамику, пропитанную кислотой. Пористые керамические материалы могут быть способны сохранять свою форму независимо от уровня пропитки никотином/кислотой. Следовательно, обеспечивается возможность того, что проходное сечение каждого из каналов для потока воздуха будет постоянным на протяжении всего срока службы картриджа. Предпочтительно, пористая керамика может быть выполнена из инертного материала, который не вступает в реакцию с источником никотина или источником кислоты.

Источник никотина может содержать расширяющийся вспененный материал, пропитанный никотином. Источник кислоты может содержать вспененный материал, пропитанный кислотой. Источник никотина может содержать первый вспененный материал, пропитанный никотином, и источник кислоты содержит второй вспененный материал, пропитанный кислотой. Указанный вспененный материал может быть способен расширяться или сжиматься в зависимости от уровня пропитки никотином/кислотой. Например, вспененные материалы могут сжиматься при израсходовании источника никотина/кислоты. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в возможности расширения проходного сечения каждого из каналов для потока воздуха. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в возможности обеспечения более высокого расхода воздуха для содействия испарению большего количества никотина или кислоты. Предпочтительно, вспененные материалы могут быть расширяемыми и таким образом обеспечивать плотную посадку относительно стенок отделения.

При необходимости, первый канал для потока воздуха и второй канал для потока воздуха могут быть расположены параллельно внутри картриджа. В контексте данного документа термин «параллельно» означает, что первое отделение и второе отделение расположены внутри картриджа таким образом, что во при использовании первый поток воздуха, втягиваемый через картридж, поступает в первое отделение через первое впускное отверстие для воздуха, проходит дальше по потоку через первое отделение и выходит из первого отделения через первое выпускное отверстие для воздуха, а второй поток воздуха, втягиваемый через картридж, поступает во второе отделение через второе впускное отверстие для воздуха, проходит дальше по потоку через второе отделение и выходит из второго отделения через второе выпускное отверстие для воздуха. Такая компоновка способна обеспечивать возможность раздельного и одновременного испарения никотина и кислоты из их соответствующих источников перед вступлением в реакцию друг с другом дальше по потоку для образования аэрозоля с никотиновой солью.

При необходимости, по меньшей мере один из источника никотина и источника кислоты отделен от соответствующего первого канала для потока воздуха и второго канала для потока воздуха посредством одного или более сетчатых нагревательных элементов. Каждый из указанных одного или более сетчатых нагревательных элементов может содержать одно или более отверстий, через которые может проходить текучая среда. Указанные один или более сетчатых нагревательных элементов могут предпочтительно упираться в один или более выступов, проходящих от внутренних стенок первого или второго отделения, и поддерживаться ими. Указанные один или более сетчатых нагревательных элементов могут образовывать один или более выступов, и они могут удерживать источник никотина/кислоты на своем месте в отделении. Отверстия в нагревательных элементах для воздуха могут обеспечивать возможность прохождения воздуха через источник никотина/кислоты в канале для потока воздуха и возможность взаимодействия воздуха с указанным источником. Указанные отверстия обеспечивают преимущество, состоящее в возможности создания турбулентности в проходящем потоке воздуха в канале для потока воздуха, что обеспечивает возможность продления взаимодействия между потоком воздуха и источниками никотина и кислоты. Указанные отверстия могут быть выполнены с таким размером, чтобы обеспечивать проход для пара, но предотвращать прохождение через них жидкости. Это обеспечивает возможность уменьшения или исключения вовлечения жидкого источника никотина или жидкого источника кислоты в воздух, проходящий через каналы для потока воздуха.

Нагреватель может быть выполнен с возможностью нагрева первого отделения и второго отделения картриджа до температуры ниже приблизительно 250 градусов по Цельсию. Предпочтительно, нагреватель выполнен с возможностью нагрева первого отделения и второго отделения картриджа до температуры от приблизительно 80 градусов по Цельсию до приблизительно 150 градусов по Цельсию.

Нагреватель может быть 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 необходимости, указанные один или более сетчатых нагревательных элементов содержат один или более токоприемников (сусцепторов, «susceptors»), выполненных с возможностью нагрева по меньшей мере одного из источника никотина и источника кислоты под действием вихревых токов, индуцируемых с помощью индукционного нагревателя. Индукционный нагреватель может представлять собой катушку индуктивности, обеспеченную в генерирующей аэрозоль системе, которая генерирует переменный магнитный поток через указанные один или более токоприемников. Это индуцирует вихревые токи в указанных одном или более токоприемниках, которые генерируют тепло. Сетчатый нагревательный элемент может предпочтительно быть одноразовым вместе с картриджем. Токоприемник может представлять собой фрагмент или фрагменты указанных одного или более сетчатых нагревательных элементов. Токоприемник может представлять собой железный токоприемник. Для обоих из первого отделения и второго отделения могут быть обеспечены идентичные токоприемники. Во время индукционного нагрева оба из токоприемников могут быть подвергнуты воздействию одного и того же переменного магнитного потока. Для источника никотина и источника кислоты могут быть обеспечены разные компоновки токоприемника, что может обеспечить возможность достижения разных температур нагрева в соответствующих им отделениях. Например, каждое из первого и второго отделений может быть оснащено токоприемником с отличными от другого конструкцией или материалом.

При необходимости, картридж содержит полость, расположенную между первым отделением и вторым отделением и предназначенную для размещения нагревателя, выполненного с возможностью нагрева первого отделения и второго отделения. Нагреватель может быть обеспечен как часть генерирующего аэрозоль устройства и выполнен с возможностью вставки в полость картриджа во время использования. Нагреватель может быть выполнен с возможностью одновременного нагрева обоих из источника никотина и источника кислоты, или могут быть обеспечены два нагревателя для раздельного нагрева двух отделений. Нагреватель может содержать резистивный нагревательный элемент. Указанная полость может быть расположена в центре картриджа. Указанная полость может быть равноудаленной от источника никотина и источника кислоты. Указанная полость может быть расположена со смещением от центра картриджа, и она может быть расположена ближе к одному из источника никотина и источника кислоты. Таким образом обеспечивается возможность нагрева источника никотина и источника кислоты до разной температуры во время использования.

При использовании нагрев первого отделения и второго отделения картриджа до температуры, превышающей температуру окружающей среды, обеспечивает возможность пропорционального регулирования и балансировки концентрации пара никотина в первом отделении картриджа и давления пара молочной кислоты во втором отделении картриджа для получения эффективной стехиометрии реакции никотина и молочной кислоты. Это обеспечивает возможность повышения эффективности образования солевых частиц лактата никотина и стабильности их доставки пользователю. Это также обеспечивается возможность снижения доставки пользователю непрореагировавшего никотина и непрореагировавшей молочной кислоты.

При необходимости, проходное сечение первого впускного отверстия для воздуха отличается от проходного сечения второго впускного отверстия для воздуха. Это обеспечивает возможность достижения более высокой скорости испарения в одном из источника никотина и источника кислоты по сравнению с другим из них. При необходимости, первое впускное отверстие для воздуха первого отделения содержит большее количество идентичных отверстий, чем второе впускное отверстие для воздуха второго отделения. При необходимости, проходное сечение первого впускного отверстия для воздуха меньше, чем проходное сечение второго впускного отверстия для воздуха. Таким образом обеспечивается возможность достижения более высокой скорости испарения источника кислоты. При необходимости, отношение проходного сечения первого впускного отверстия для воздуха к проходному сечению второго впускного отверстия для воздуха составляет от приблизительно 3:4 до приблизительно 1:2. При необходимости, проходное сечение первого впускного отверстия для воздуха составляет от приблизительно 0,1 квадратного миллиметра до приблизительно 1,6 квадратного миллиметра, и проходное сечение второго впускного отверстия для воздуха составляет от приблизительно 0,2 квадратного миллиметра до приблизительно 2,4 квадратного миллиметра. Эти компоновки обеспечивают преимущество, состоящее в возможности обеспечения оптимального соотношения количества паров никотина и кислоты.

При необходимости, перед первым использованием картриджа одно или оба из впускных отверстий для воздуха и выпускных отверстий для воздуха могут быть уплотнены посредством одной или более съемных или хрупких перегородок. Например, одно или оба из первого впускного отверстия для воздуха первого отделения и второго впускного отверстия для воздуха второго отделения 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.

При необходимости, картридж содержит третье отделение, расположенное дальше по потоку относительно обоих из первого отделения и второго отделения. Третье отделение может сообщаться по текучей среде с первым выпускным отверстием для воздуха первого отделения и со вторым выпускным отверстием для воздуха второго отделения. Пар никотина в первом потоке воздуха может вступать в реакцию с паром молочной кислоты во втором потоке воздуха в третьем отделении с образованием аэрозоля из частиц никотиновой соли. При необходимости, третье отделение содержит выпускное отверстие для аэрозоля, сообщающееся по текучей среде с мундштуком. При необходимости, третье отделение содержит одно или более модифицирующих аэрозоль веществ. Например, третье отделение может содержать один или более сорбентов, один или более ароматизаторов, одно или более химически воспринимаемых веществ или их комбинацию.

При необходимости, картридж содержит часть в виде корпуса и одну или более торцевых крышек. При необходимости, картридж содержит часть в виде корпуса и дальнюю торцевую крышку. При необходимости, картридж может содержать часть в виде корпуса и ближнюю торцевую крышку. При необходимости, картридж содержит часть в виде корпуса, дальнюю торцевую крышку и ближнюю торцевую крышку.

При необходимости, в дальней торцевой крышке обеспечены одно или более отверстий, образующих первое впускное отверстие для воздуха первого отделения картриджа, и одно или более отверстий, образующих второе впускное отверстие для воздуха второго отделения картриджа.

При необходимости, в ближней торцевой крышке выполнены одно или более отверстий, образующих первое выпускное отверстие для воздуха первого отделения картриджа, и одно или более отверстий, образующих второе выпускное отверстие для воздуха второго отделения картриджа.

При необходимости, некоторые или все из указанных одного или более выступов, которые образуют каналы для потока воздуха, обеспечены в дальней торцевой крышке или в ближней торцевой крышке, или в обоих из дальней торцевой крышки и ближней торцевой крышки.

При необходимости, картридж выполнен из одного или более материалов, которые являются стойкими к никотину и стойкими к кислоте. При необходимости, первое отделение картриджа покрыто одним или более материалами, стойкими к никотину, и второе отделение картриджа покрыто одним или более материалами, стойкими к кислоте. Примеры подходящих материалов, стойких к никотину, и материалов, стойких к кислоте, включают, без ограничения, полиэтилен (PE), полипропилен (PP), полистирол (PS), фторированный этилен-пропилен (FEP), политетрафторэтилен (PTFE), эпоксидные смолы, полиуретановые смолы, виниловые смолы, жидкокристаллические полимеры (LCP) и модифицированные LCP, такие как LCP с графитовыми или стеклянными волокнами. Использование одного или более стойких к никотину материалов обеспечивает возможность увеличения срока годности картриджа.

При необходимости, картридж может быть выполнен из одного или более теплопроводных материалов. При необходимости, по меньшей мере одно из первого отделения картриджа и второго отделения картриджа покрыто одним или более теплопроводными материалами. Благодаря использованию одного или более теплопроводных материалов, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности повышения теплопередачи от нагревательного элемента на источник никотина или источник молочной кислоты. Подходящие теплопроводные материалы включают, без ограничения, металлы, такие как, например, алюминий, хром, медь, золото, железо, никель и серебро, сплавы, такие как латунь и сталь, и их комбинации.

Картридж может быть выполнен любым подходящим способом. Подходящие способы включают, без ограничения, глубокую вытяжку, литье под давлением, вспучивание, дутьевое формование и экструзию.

Картридж может быть выполнен с возможностью отправки в отходы после израсходования никотина в первом отделении или молочной кислоты во втором отделении.

Картридж может быть выполнен с возможностью повторной заправки.

Согласно аспекту настоящего изобретения, предложена генерирующая аэрозоль система содержащая картридж, описанный в данном документе; и генерирующее аэрозоль устройство, содержащее кожух, образующий полость для размещения по меньшей мере части картриджа; и нагреватель для нагрева по меньшей мере одного из первого отделения и второго отделения картриджа.

Генерирующая аэрозоль система может также содержать мундштук. В таких вариантах осуществления пар никотина, выделяющийся из источника никотина в первом отделении картриджа, и пар молочной кислоты, которые выделяются из источника молочной кислоты во втором отделении картриджа, имеют возможность вступления в реакцию друг с другом в газовой фазе в мундштуке с образованием аэрозоля из солевых частиц лактата никотина.

Мундштук может быть выполнен с возможностью взаимодействия с картриджем.

При необходимости, мундштук выполнен с возможностью взаимодействия с картриджем, и комбинация картриджа и мундштука может имитировать форму и размеры горючего курительного изделия, такого как сигарета, сигара или сигарильо. В таких вариантах осуществления комбинация картриджа и мундштука может имитировать форму и размеры сигареты.

Мундштук может быть выполнен с возможностью взаимодействия с корпусом генерирующего аэрозоль устройства.

Мундштук может быть выполнен с возможностью отправки в отходы после израсходования никотина в первом отделении и молочной кислоты во втором отделении.

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 кожуху генерирующего аэрозоль устройства.

При необходимости, генерирующая аэрозоль система содержит одноразовый картридж согласно настоящему изобретению и многоразовое генерирующее аэрозоль устройство, содержащее нагреватель для нагрева по меньшей мере одного из первого отделения и второго отделения картриджа.

Нагреватель может представлять собой электрический нагреватель. Нагреватель может представлять собой резистивный нагреватель.

Нагреватель может быть выполнен с возможностью окружения по меньшей мере части картриджа при размещении картриджа внутри указанной полости.

При необходимости, нагреватель расположен внутри полости генерирующего аэрозоль устройства и может содержать полость для размещения нагревателя, как описано выше. В таких вариантах осуществления нагреватель генерирующего аэрозоль устройства предпочтительно может представлять собой удлиненный нагреватель в виде нагревательного лезвия. Ширина нагревательного лезвия может быть больше толщины. Указанная полость в картридже может быть выполнена в виде удлиненной щели.

Предпочтительно, нагреватель может представлять собой индукционный нагреватель, а картридж может содержать сусцептор для индукционного нагрева первого отделения и второго отделения картриджа, как было описано выше.

Генерирующая аэрозоль система может также содержать источник питания для подачи питания на нагреватель и контроллер, выполненный с возможностью управления подачей питания от источника питания на нагреватель.

Генерирующее аэрозоль устройство может содержать один или более датчиков температуры, выполненных с возможностью измерения температуры нагревателя и температуры первого отделения и второго отделения картриджа. В таких вариантах осуществления контроллер может быть выполнен с возможностью управления подачей мощности на нагреватель на основе измеренной температуры.

При необходимости, генерирующее аэрозоль устройство, содержит пользовательское устройство ввода. Пользовательское устройство ввода может содержать по меньшей мере одно из нажимной кнопки, колеса прокрутки, сенсорной кнопки, сенсорного экрана и микрофона. Пользовательское устройство ввода может обеспечивать для пользователя возможность управления одним или более аспектами работы генерирующего аэрозоль устройства. Пользовательское устройство ввода может обеспечивать для пользователя возможность активации подачи электрической мощности на нагреватель и/или деактивации подачи электрической мощности на нагреватель.

Источник питания может представлять собой любой подходящий источник питания, например источник напряжения постоянного тока, такой как батарея. Источник питания может представлять собой литий-ионную батарею, никель-металл-гидридную батарею, никель-кадмиевую батарею или батарею на основе лития, например литий-кобальтовую, литий-железо-фосфатную, литий-титановую или литий-полимерную батарею.

Источник питания может содержать перезаряжаемую литий-ионную батарею. Электрический источник питания может содержать устройство хранения заряда другого типа, такое как конденсатор. Электрический источник питания может нуждаться в перезарядке. Электрический источник питания может иметь емкость, которая обеспечивает возможность накопления достаточного количества энергии для одного или более сеансов использования генерирующего аэрозоль устройства. Например, электрический источник питания может иметь достаточную емкость для обеспечения непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, равного приблизительно шести минутам, что соответствует обычному времени, затрачиваемому на выкуривание обычной сигареты, или в течение периода, кратного шести минутам. В еще одном примере электрический источник питания может иметь достаточную емкость для обеспечения возможности осуществления предварительно заданного количества затяжек или отдельных активаций.

Контроллер может быть выполнен с возможностью инициирования подачи электрической мощности от электрического источника питания на нагреватель в начале цикла нагрева. Контроллер может быть выполнен с возможностью прекращения подачи электрической мощности от электрического источника питания на нагреватель в конце цикла нагрева.

Контроллер может быть выполнен с возможностью обеспечения непрерывной подачи электрической мощности от электрического источника питания на нагреватель.

Контроллер может быть выполнен с возможностью обеспечения прерывистой подачи электрической мощности от электрического источника питания на нагреватель. Контроллер может быть выполнен с возможностью обеспечения импульсной подачи электрической мощности от электрического источника питания на нагреватель. Импульсная подача электрической мощности на нагреватель обеспечивает возможность содействия регулированию общей выходной мощностью нагревателя в течение периода времени. Регулирование общей выходной мощности нагревателя в течение периода времени обеспечивает возможность содействия регулированию температуры.

Контроллер может быть выполнен с возможностью изменения подачи электрической мощности от электрического источника питания на нагреватель. Контроллер может быть выполнен с возможностью изменения рабочего цикла импульсной подачи электрической мощности. Контроллер может быть выполнен с возможностью изменения по меньшей мере одного из длительности импульсов и периода рабочего цикла.

Во избежание сомнений, признаки, описанные выше в отношении одного аспекта настоящего изобретения, могут быть применимы также к другим аспектам настоящего изобретения. В частности, признаки, описанные выше в отношении картриджа согласно настоящему изобретению, могут также относиться, при необходимости, к генерирующим аэрозоль системам согласно настоящему изобретению, и наоборот.

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

на Фиг. 1 показан вид в перспективе генерирующей аэрозоль системы согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

на Фиг. 2 показан вид в разрезе генерирующей аэрозоль системы по Фиг. 1;

на Фиг. 3 показан покомпонентный вид в перспективе картриджа в генерирующей аэрозоль системе по Фиг. 1;

на фиг. 4 показан вид в разрезе картриджа в сборе, показанного на фиг. 1;

на фиг. 5 показан второй вид в разрезе картриджа по фиг. 1, перпендикулярный виду по фиг. 4;

на Фиг. 6 показан вид в перспективе торцевой крышки, установленного на картридже по Фиг. 3;

на Фиг. 7a и 7b показаны вид сбоку в разрезе картриджей согласно разным вариантам осуществления настоящего изобретения;

на Фиг. 8 показан вид в разрезе картриджа согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 6 показан покомпонентный вид картриджа согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения;

На Фиг. 10 показан вид в разрезе генерирующей аэрозоль системы согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения.

На Фиг. 1 и 2 показана генерирующая аэрозоль система 10, которая содержит генерирующее аэрозоль устройство 20 и картридж 100 для использования с генерирующим аэрозоль устройством 20. Генерирующая аэрозоль система также содержит мундштук 30, выполненный с возможностью съемного прикрепления к ближнему концу 24 генерирующего аэрозоль устройства 20.

Генерирующее аэрозоль устройство 20 содержит кожух, имеющий полость 22 для размещения картриджа 100 через отверстие в ближнем конце 24 указанного кожуха. Генерирующее аэрозоль устройство 20 содержит катушку 28 индуктивности внутри полости 22. Катушка 28 индуктивности удерживается внутри внутренних стенок полости 22, как показано на Фиг. 2.

Генерирующее аэрозоль устройство 20 содержит электрический источник 40, расположенный в кожухе, например перезаряжаемую литий-ионную батарею. Устройство 10 также содержит контроллер 42, соединенный с батареей 30, катушку 28 индуктивности и пользовательский интерфейс (не показан). В данном варианте осуществления пользовательский интерфейс содержит механическую кнопку. При активации пользовательского интерфейса контроллер подает на катушку 28 индуктивности высокочастотный переменный ток для создания переменного магнитного поля. Это приводит к нагреву одного или более токоприемников в картридже 100 под действием индуцированных вихревых токов и потерь на гистерезис. В результате нагреваются источник никотина и источник молочной кислоты, расположенные внутри картриджа, и образуются пар никотина и пар молочной кислоты. При осуществлении пользователем затяжки на мундштуке 30 поток воздуха втягивается из впускного отверстия 26 для воздуха через картридж для переноса испаренного никотина и молочной кислоты в направлении мундштука. Затем испаренные никотин и молочная кислота, оба в газовой фазе, вступают в реакцию и охлаждаются в мундштуке 30 с образованием аэрозоля, содержащего частицы никотиновой соли. Во время затяжки пользователь принимает объем аэрозоля через выпускное отверстие 32.

На Фиг. 3 показан покомпонентный вид картриджа 100. Картридж 100 имеет длину приблизительно 15 миллиметров, ширину приблизительно 7,1 миллиметра и высоту приблизительно 6,75 миллиметра. Картридж 100 в данном проиллюстрированном примере содержит удлиненный корпус 102 картриджа, закрытый торцевой крышкой 130 на любом из его дальнего 104 и ближнего 106 концов. Корпус 102 имеет длину приблизительно 11 миллиметров, ширину приблизительно 7,1 миллиметра и высоту приблизительно 6,75 миллиметра. Торцевая крышка 130 имеет длину приблизительно 2 миллиметра, ширину приблизительно 7,1 миллиметра и высоту приблизительно 6,75 миллиметра. Картридж 100 содержит источник 210 никотина, содержащийся в первом отделении 110, и источник 220 молочной кислоты, содержащийся во втором отделении 120 картриджа 100. Каждое из первого отделения 110 и второго отделения 120 проходит в продольном направлении внутри корпуса 102 картриджа. Первое отделение 110 и второе отделение 120 выполнены с возможностью закрывания торцевой крышкой 130 на их соответствующем дальнем конце 104 и ближнем конце 106. Первое отделение 110 и второе отделение 120 представляют собой одинаковые отделения, каждое из которых имеет по существу прямоугольное сечение с глубиной приблизительно 1 мм.

Первое отделение 110 и второе отделение 120 расположены в параллельной конфигурации. Входящий поток воздуха разделяется перед поступлением в первое отделение 110 и второе отделение 120. Пар никотина и пар молочной кислоты генерируются одновременно в отдельных отделениях.

Дальняя торцевая крышка 130 содержит множество впускных отверстий 132, 134 для воздуха, обеспечивающих каналы для потока между впускным потоком 108 воздуха и первым и вторым отделениями 110, 120. Впускные отверстия для воздуха представляют собой идентичные отверстия, проходящие через дальнюю торцевую крышку. Множество впускных отверстий 132, 134 для воздуха содержат первые впускные отверстия 132 для воздуха, сообщающиеся по текучей среде с первым отделением 110, и вторые впускные отверстия 134 для воздуха, сообщающиеся по текучей среде со вторым отделением 134. В проиллюстрированном примере количество вторых впускных отверстий 134 для воздуха составляет больше, чем количество первых впускных отверстий 132 для воздуха. Это приводит к большему проходному сечению через вторые впускные отверстия 134 для воздуха, чем через первые впускные отверстия 132 для воздуха. Таким образом обеспечивается возможность получения большего объемного расхода воздуха через второе отделение 120, чем через первое отделение 110. Это приводит к испарению большего количества кислоты во втором отделении 120, чем имело бы место в случае меньшего количества вторых впускных отверстий для воздуха.

Торцевая крышка 130, как показано на Фиг. 3, представляет собой дальнюю торцевую крышку, имеющую впускные отверстия 132, 134 для воздуха, открытые в первое и второе отделения 110, 120. В данном примере на ближнем конце 106 картриджа 100 обеспечена ближняя торцевая крышка, содержащая выпускные отверстия для воздуха (не показаны), зеркально симметричные впускным отверстиям 132, 134 для воздуха в дальней торцевой крышке. Выпускные отверстия для воздуха в ближней торцевой крышке сообщаются по текучей среде с первым и вторым отделениями 110, 120, а также с выпускным отверстием 32 в мундштуке 30. Каждое из первого отделения 110 и второго отделения 120 проходит от дальней торцевой крышки до ближней торцевой крышки. Иначе говоря, оба из первого отделения 110 и второго отделения 120 проходят по всей длине корпуса 102 картриджа.

Корпус 102 картриджа содержит множество нагревательных полостей 140, каждая из которых проходит вдоль продольной оси картриджа 100. Каждая из нагревательных полостей имеет глубину 0,4 миллиметра. Нагревательные полости 104 параллельны первому отделению 110 и второму отделению 120. Каждая из нагревательных полостей 140 и соответствующее ей первое отделение 110 или второе отделение 120 отделены расстоянием 0,4 миллиметра. Каждая из множества нагревательных полостей 140 выполнена с возможностью размещения в ней токоприемника. Указанное множество нагревательных полостей 140 закрыты на обоих из дальнего конца 104 и ближнего конца 106 посредством соответственно дальней торцевой крышки и ближней торцевой крышки. В проиллюстрированном примере оба из первого отделения 110 и второго отделения 120 расположены между парой нагревательных полостей 140. В данном варианте осуществления используются множество идентичных токоприемников, по одному в каждой нагревательной полости 140. Во время использования оба из источника 210 никотина и источника 220 кислоты нагреваются до одинаковой температуры.

Каждое из первого отделения 110 и второго отделения 120 содержит множество параллельных гребней 150, проходящих продольно вдоль длины картриджа 100. Указанное множество гребней 150 выступают от боковой стенки первого отделения 110 и боковой стенки второго отделения 120. В собранном состоянии источник 210 никотина и источник 220 молочной кислоты упираются в указанное множество гребней 150 картриджа. Это показано на виде в разрезе картриджа 100 по Фиг. 4. Когда источник 210 никотина и источник 220 молочной кислоты установлены в первом отделении 110 и втором отделении 120, они прижаты к гребням 150. Источники 210, 220 закрыты торцевыми крышками 130 на обоих концах картриджа 100 и сообщаются по текучей среде с соответствующими им впускными отверстиями 132, 134 для воздуха и выпускными отверстиями 133, 135 для воздуха.

На Фиг. 5 представлен еще один вид в разрезе картриджа 100, выполненный в плоскости разреза, перпендикулярной плоскости разреза по Фиг. 4, и показывающий путь воздушных потоков, протекающих через внутреннюю область картриджа 100. Воздушные потоки поступают в картридж 100 через впускные отверстия 132, 134 для воздуха и выходят из картриджа 100 через выпускные отверстия 133, 135 для воздуха. Как впускные отверстия 132, 134 для воздуха, так и выпускные отверстия 133, 135 для воздуха обеспечены в торцевых крышках 130. Внутри пустот между параллельными гребнями 150, источником никотина/молочной кислоты и боковыми стенками картриджа 100 образовано множество каналов 160 для потока воздуха. При прохождении воздушных потоков через каналы 160 для потока воздуха они собирают испаренные никотин и молочную кислоту, находящиеся на поверхности соответственно источника 210 никотина и источника 220 молочной кислоты.

В данном примере источник 210 никотина содержит пористый керамический субстрат, пропитанный никотиновой жидкостью. Источник 220 молочной кислоты содержит пористую керамику, пропитанную молочной кислотой. Никотиновая жидкость также содержит ароматизаторы, которые выполнены с возможностью испарения вместе с никотином при нагреве источника никотина. Указанные ароматизаторы выполнены с возможностью создания требуемого вкуса генерируемого аэрозоля. Более конкретно, источник 210 никотина содержит пористый керамический субстрат, пропитанный никотином в количестве приблизительно 10 миллиграмм и ментолом в количестве приблизительно 4 миллиграмм, и источник 220 молочной кислоты содержит пористый керамический субстрат, пропитанный молочной кислотой в количестве приблизительно 20 миллиграмм.

Пористая керамика представляет собой сравнительно инертный материал, который не портится при контакте с никотиновой жидкостью или молочной кислотой. Жесткость пористой керамики обеспечивает стабильные размеры для обоих из источников 210, 220 никотина и молочной кислоты в течение срока службы картриджа. Более конкретно, источники 210, 220 никотина и молочной кислоты не расширяются или не сжимаются в зависимости от оставшегося количества жидкости. Проходное сечение каналов 150 для потока воздуха остается неизменным на разных этапах использования картриджа, обеспечивая таким образом стабильные ощущения от затяжек для пользователя.

На практике пользователь осуществляет затяжки на мундштуке 30 для втягивания объема воздуха через каналы 150 для потока воздуха. Часть потока воздуха, поступающая в первое отделение 110 и второе отделение 120, может проникать под поверхность пористого керамического материала перед втеканием обратно в каналы 160 для потока воздуха. Это способствует эвакуации испаренных никотина и молочной кислоты при их генерировании из пор керамики.

Как показано на Фиг. 5, каждая из торцевых крышек 130 содержит гребни 138 торцевой крышки, которые комплементарны гребням 150 в картридже 100. Обращенная внутрь сторона торцевой крышки 130 показана более подробно на виде в перспективе по Фиг. 6. Торцевая крышка 130, показанная на Фиг. 6, представляет собой дальнюю торцевую крышку, выполненную с возможностью закрывания дальнего конца 104 корпуса 102 картриджа. Ближняя торцевая крышка имеет аналогичную конструкцию, в которой компоновка впускных отверстий для воздуха является зеркально симметричной и которая предназначена для закрытия ближнего конца 106 корпуса 102 картриджа. Торцевая крышка 130 содержит соединители 137 для осуществления неразъемного соединения с корпусом 102 картриджа. Это гарантирует, что пользователь не сможет разобрать или испортить картридж 100.

Торцевая крышка 130 содержит множество полостей 131 торцевой крышки, каждая из которых комплементарна первому отделению 110 и второму отделению 120 в корпусе 102 картриджа. Полости 131 торцевой крышки расположены с возможностью открывания на обращенной внутрь поверхности и проходят частично вдоль глубины торцевой крышки 130. Полости 1371 торцевой крышки выполнены с возможностью вмещения концов как источника 210 никотина, так и источника 220 молочной кислоты при установке торцевой крышки 130 на дальнем конце 104 или ближнем конце 106 корпуса 102 картриджа.

Множество гребней 138 торцевой крышки являются комплементарными множеству гребней 150 в первом отделении 110 и втором отделении 120 и обеспечивают дополнительную опору для источников 210, 220 никотина и молочной кислоты. Гребни 138 торцевой крышки служат также в качестве продолжения каналов 160 для потока воздуха. Благодаря расположению полостей 137 торцевой крышки поверх источников 210, 220 никотина и молочной кислоты в первом и втором отделениях 110, 120, обеспечивается возможность легкого выравнивания и установки торцевых крышек на корпусе 102 картриджа.

Торцевая крышка 130 также содержит нагревательные полости 136 торцевой крышки, комплементарные нагревательным полостям 140 в корпусе 102 картриджа. Аналогично полостям 137 торцевой крышки, нагревательные полости 136 торцевой крышки открыты на обращенной внутрь поверхности корпуса 102 картриджа и проходят частично вдоль глубины торцевой крышки 130. Нагревательные полости 136 торцевой крышки обеспечивают возможность дополнительной поддержки содержащихся в них токоприемников. В данном конкретном варианте нагревательные полости 136 торцевой крышки выполнены с возможностью обеспечения плотной посадки на токоприемники. В результате токоприемники прочно удерживаются на месте посредством торцевых крышек.

Как описано со ссылкой на Фиг. 5, параллельные гребни 150, выступающие от стенки картриджа, имеют несколько функций. Они поддерживают и стабилизируют источники никотина и молочной кислоты, когда они установлены соответственно в первом и втором отделениях 110, 120. Гребни 150 также образуют воздушные каналы 160 для обеспечения прохождения воздушных потоков по поверхности источников 110, 120 никотина и молочной кислоты для эффективного выпуска испаренного никотина и молочной кислоты. Поскольку основная часть потока воздуха не течет через источники никотина или молочной кислоты, такая компоновка значительно уменьшает сопротивление затяжке (RTD).

Гребни 150, как показано на Фиг. 5, образуют прямые тракты потока, и таким образом они обеспечивают возможность немедленной эвакуации испаренных никотина и молочной кислоты из соответствующих им первого и второго отделений 110, 120. Однако в некоторых случаях вместо гребней 150 могут использоваться выступы других типов для обеспечения других функций. Например, вместо прямых гребней могут использоваться гребни с синусоидальной профилем для создания турбулентности в потоках воздуха. Это улучшает конвекцию внутри каналов для потока воздуха, а также исключает возможность проникновения большей части потока воздуха под поверхность пористых источников никотина и молочной кислоты.

На Фиг. 7a показан вид сбоку в разрезе альтернативной конструкции картриджа, имеющей множество выпуклостей 152, проходящих от боковых стенок отделений. В данном варианте осуществления указанные выпуклости заменяют параллельные гребни 150, показанные на Фиг. 5. Эти выпуклости 152 поддерживают и стабилизируют источники 210, 220 никотина и молочной кислоты после их установки в соответствующих им отделениях 110, 120. Как показано на Фиг. 7a, выпуклости создают извилистые тракты для потоков воздуха. Это вызывает турбулентность в потоке воздуха и таким образом увеличивает время контакта и площадь контакта воздуха с источником никотина и источником кислоты.

В альтернативном варианте осуществления, как показано на Фиг. 7b, торцевая крышка 130, показанная на Фиг. 7b, используется для закрывания корпуса 102c картриджа, который не имеет каких-либо гребней либо в первом отделении 110, либо во втором отделении 120. В результате единственный канал 160c для потока воздуха образован в свободном пространстве между поверхностью источников 210, 220 и боковыми стенками отделений 110, 120. В данном варианте осуществления источник 210 никотина и источник 220 молочной кислоты удерживаются соответственно в первом 110 и втором 120 отделениях посредством гребней 138 торцевой крышки. При использовании воздушные потоки, поступающие в первое и второе отделения 110, 120, могут свободно проходить по ширине единственного канала 160c для потока воздуха. Это содействует боковой конвекции через каждое из отделений 110, 120.

В альтернативном варианте осуществления каналы 160 для потока воздуха не проходят на всю длину через корпус 102d картриджа. Как показано на Фиг. 8, каналы между гребнями 150 постепенно заполняются в направлении выпускных отверстий 133, 135 для воздуха. Это приводит к постепенному уменьшению проходного сечения каждого из каналов 160 для потока воздуха в направлении потока воздуха. В проиллюстрированном примере каналы 160 для потока воздуха не открыты к выпускным отверстиям 133, 135 для воздуха на ближнем конце 106 картриджа 100d. Вместо этого, потоки воздуха в каналах для потока воздуха принудительно проникают в источники 210, 220 никотина и молочной кислоты и протекают через них перед выходом из картриджа 100d через выпускные отверстия 133, 135 для воздуха. Это означает, что потоки воздуха в каналах для потока воздуха, к которым уже добавлены пары никотина и молочной кислоты, подвергаются воздействию дополнительного испаренного никотина и молочной кислоты внутри пор пористого керамического материала.

В еще одном варианте осуществления нагревательные полости 140 в картридже 100 объединены с соответствующими им первым отделением 110 и вторым отделением 120. Более конкретно, токоприемники уже не поддерживаются в отдельных нагревательных полостях 140. Вместо этого они удерживаются на месте посредством нагревательных полостей 136 торцевой крышки. В результате токоприемники уже не проводят тепло через боковые стенки отделений 110, 120. Вместо этого токоприемники непосредственно нагревают источник 210 никотина и источник 220 молочной кислоты в соответствующих им отделениях 110, 120. В данном случае токоприемники представляют собой сетчатые токоприемники. Использование сетчатых токоприемников обеспечивает возможность создания неограниченного потока воздуха внутри отделений и таким образом улучшает конвекцию в них.

На Фиг. 9 показан картридж 300 согласно альтернативному варианту осуществления. Картридж 300 закрыт торцевыми крышками 330 на обоих концах картриджа 300. В отличие от картриджа 100, показанного на Фиг. 4, картридж 300 использует токоприемники 340, которые входят в непосредственный контакт с источниками 210, 220 никотина и молочной кислоты. Токоприемники в картридже 300 представляют собой железные сетки. Сетчатые токоприемники выполнены с возможностью размещения в местах сопряжения между гребнями 360 и источниками 210/220 никотина или молочной кислоты. Более конкретно, сетчатые токоприемники 340 выполнены с возможностью отделения каждого из первого отделения 310 и второго отделения 320 таким образом, чтобы источники 210, 220 и каналы 350 для потока, образованные между гребнями 360, были отделены друг от друга.

В данном примере отсутствуют нагревательные полости 140, имеющие место в картридже 100 по Фиг. 4. Вследствие отсутствия таких нагревательных полостей, нагревательные полости 136 торцевой крышки, имеющие место в картридже 100 по Фиг. 4, также не присутствуют в торцевых крышках 330. Отсутствие таких полостей обеспечивает возможность увеличения первого и второго отделений 110, 120 в картридже 300. В результате обеспечивается возможность использования источников 210, 220 никотина и молочной кислоты большей толщины, например источников с большей емкостью хранения.

При использовании катушка 28 индуктивности индуцирует вихревые токи в сетчатых токоприемниках, вызывая нагрев сетчатых токоприемников 340. Благодаря своей сетчатой конструкции, сетчатые токоприемники 340 обеспечивают возможность испарения паров никотина и молочной кислоты на поверхности соответствующих им источников 210, 220 для вывода в соответствующие им каналы 350 для потока воздуха. Поскольку нагрев имеет место на поверхности источников 210, 220 никотина и молочной кислоты, испаренные никотин и молочная кислота больше не должны просачиваться через глубину источников для экстракции на соответствующих им поверхностях. Следовательно, такая компоновка обеспечивает возможность более эффективной экстракции испаренных никотина и молочной кислоты.

Сетчатые токоприемники 340 поддерживаются с помощью гребней в первом и втором отделениях 310, 320. Это обеспечивает возможность выполнения сетчатых токоприемников 340 из материалов с более низкой механической прочностью. Иначе говоря, сетчатые токоприемники могут быть выполнены из гибких материалов и не должны поддерживать свой собственный вес.

В еще одном варианте осуществления, как показано на Фиг. 10, катушка 28 индуктивности в генерирующем аэрозоль устройстве 20 и токоприемники заменены на множество резистивных нагревательных элементов 29. В данном варианте осуществления резистивные нагревательные элементы представляют собой часть генерирующего аэрозоль устройства 20. Во время использования контроллер 42 управляет подачей мощности на резистивные нагревательные элементы 29 для нагрева источника 210 никотина и источника 220 молочной кислоты.

Указанное множество резистивных нагревательных элементов 29 представляют собой удлиненные электрические нагреватели, расположенные в полости 22 генерирующего аэрозоль устройства 20. Удлиненные электрические нагреватели проходят вдоль продольной оси полости 22, и каждый из них выполнен с возможностью установки в соответствующей нагревательной полости картриджа 400.

В отличие от торцевой крышки 130 по Фиг. 5, в данном варианте осуществления обеспечена модифицированная дальняя торцевая крышка для картриджа 400. Нагревательные полости 136 торцевой крышки по Фиг. 6 заменены открытыми нагревательными пазами, проходящими через глубину дальней торцевой крышки. Посредством этих пазов нагревателя нагревательные элементы 29 устройства 20, генерирующего аэрозоль, проходят в полости нагревателя корпуса картриджа. В данном конкретном варианте осуществления нагревательные пазы выполнены с возможностью обеспечения плотной посадки на резистивные нагревательные элементы 29. Таким образом обеспечивается возможность поддержки картриджа 400 с помощью нагревательного элемента 29 при вставке внутрь полости 22 генерирующего аэрозоль устройства 20.

Перед первым использованием картриджа 100 впускные отверстия 132, 134 для воздуха и выпускные отверстия 133, 135 для воздуха уплотнены посредством съемного отрывного уплотнения из фольги (не показано), нанесенного на обращенную наружу поверхность торцевых крышек 130. Это уменьшает потери никотина и молочной кислоты в атмосферу и таким образом продляет срок годности картриджа. В дополнение, уплотнение из фольги предотвращает загрязнение источника 210 никотина и источника 220 молочной кислоты.

Вышеописанные примеры вариантов осуществления являются иллюстративными, а не ограничивающими. В свете вышеописанных примеров вариантов осуществления специалистам в данной области техники должны быть теперь понятны и другие примеры, соответствующие вышеописанным примерам вариантов осуществления.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к картриджу для использования в генерирующей аэрозоль системе, выполненной с возможностью использования реакции никотина и кислоты, для доставки аэрозоля пользователям и генерирующей аэрозоль системе. Картридж содержит первое отделение, имеющее первое впускное отверстие для воздуха и первое выпускное отверстие для воздуха и содержащее источник никотина; и второе отделение, имеющее второе впускное отверстие для воздуха и второе выпускное отверстие для воздуха и содержащее источник кислоты. Первое отделение содержит первый канал для потока воздуха, проходящий от первого впускного отверстия для воздуха или первого выпускного отверстия для воздуха вдоль части первого отделения, причем первый канал для потока воздуха является смежным с источником никотина и сообщается с ним по текучей среде. Возможна альтернатива, в которой второе отделение содержит второй канал для потока воздуха, проходящий от второго впускного отверстия для воздуха или второго выпускного отверстия для воздуха в продольном направлении вдоль по меньшей мере участка второго отделения. Второй канал для потока воздуха является смежным с источником кислоты и сообщается с ним по текучей среде. Возможна альтернатива, в которой первое отделение содержит первый канал для потока воздуха, проходящий от первого впускного отверстия для воздуха или первого выпускного отверстия для воздуха в продольном направлении вдоль части первого отделения, первый канал для потока воздуха является смежным с источником никотина и сообщается с ним по текучей среде; и второе отделение содержит второй канал для потока воздуха, проходящий от второго впускного отверстия для воздуха или второго выпускного отверстия для воздуха в продольном направлении вдоль части второго отделения. Второй канал для потока воздуха является смежным с источником кислоты и сообщается с ним по текучей среде. Один из первого канала для потока воздуха и второго канала для потока воздуха по меньшей мере частично образован одним или более выступами, проходящими от внутренней стенки соответственно первого отделения или второго отделения, и указанные один или более выступов выполнены с возможностью обеспечения опоры для источника никотина или источника кислоты. Генерирующая аэрозоль система, выполненная с возможностью использования реакции никотина и кислоты, для доставки аэрозоля пользователям, содержащая картридж и генерирующее аэрозоль устройство, содержащее: корпус, образующий полость для размещения картриджа. Устройство включает нагреватель для нагрева первого отделения и второго отделения картриджа. Техническим результатом является создание такого генерирующего аэрозоль устройства, которое обеспечивало бы повышенную скорость доставки аэрозоля пользователям. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Картридж для использования в генерирующей аэрозоль системе, выполненной с возможностью использования реакции никотина и кислоты, для доставки аэрозоля пользователям, при этом картридж, содержащий:

первое отделение, имеющее первое впускное отверстие для воздуха и первое выпускное отверстие для воздуха и содержащее источник никотина; и второе отделение, имеющее второе впускное отверстие для воздуха и второе выпускное отверстие для воздуха и содержащее источник кислоты;

причем первое отделение содержит первый канал для потока воздуха, проходящий от первого впускного отверстия для воздуха или первого выпускного отверстия для воздуха вдоль по меньшей мере части первого отделения, причем первый канал для потока воздуха является смежным с источником никотина и сообщается с ним по текучей среде; или

причем второе отделение содержит второй канал для потока воздуха, проходящий от второго впускного отверстия для воздуха или второго выпускного отверстия для воздуха в продольном направлении вдоль по меньшей мере участка второго отделения, причем второй канал для потока воздуха является смежным с источником кислоты и сообщается с ним по текучей среде; или

причем первое отделение содержит первый канал для потока воздуха, проходящий от первого впускного отверстия для воздуха или первого выпускного отверстия для воздуха в продольном направлении вдоль по меньшей мере части первого отделения, первый канал для потока воздуха является смежным с источником никотина и сообщается с ним по текучей среде; и второе отделение содержит второй канал для потока воздуха, проходящий от второго впускного отверстия для воздуха или второго выпускного отверстия для воздуха в продольном направлении вдоль по меньшей мере части второго отделения, причем второй канал для потока воздуха является смежным с источником кислоты и сообщается с ним по текучей среде,

причем по меньшей мере один из первого канала для потока воздуха и второго канала для потока воздуха по меньшей мере частично образован одним или более выступами, проходящими от внутренней стенки соответственно первого отделения или второго отделения, и указанные один или более выступов выполнены с возможностью обеспечения опоры для источника никотина или источника кислоты.

2. Картридж по п. 1, в котором первый канал для потока воздуха проходит между первым впускным отверстием для воздуха и первым выпускным отверстием для воздуха; или в котором второй канал для потока воздуха проходит между вторым впускным отверстием для воздуха и вторым выпускным отверстием для воздуха; или в котором первый канал для потока воздуха проходит между первым впускным отверстием для воздуха и первым выпускным отверстием для воздуха, и второй канал для потока воздуха проходит между вторым впускным отверстием для воздуха и вторым выпускным отверстием для воздуха.

3. Картридж по п. 2, отличающийся тем, что по меньшей мере один из первого канала для потока воздуха и второго канала для потока воздуха проходит вдоль длины соответствующего источника никотина или источника кислоты.

4. Картридж по любому из предыдущих пунктов, в котором указанные один или более выступов представляют собой гребни, проходящие вдоль внутренней стенки отделения, причем по меньшей мере один из первого канала для потока воздуха и второго канала для потока воздуха образован между указанными гребнями.

5. Картридж по любому из предыдущих пунктов, в котором источник никотина содержит пористую керамику, пропитанную никотином, или источник кислоты содержит пористую керамику, пропитанную кислотой, или источник никотина содержит первую пористую керамику, пропитанную никотином, и источник кислоты содержит вторую пористую керамику, пропитанную кислотой.

6. Картридж по любому из предыдущих пунктов, в котором первый канал для потока воздуха и второй канал для потока воздуха расположены параллельно внутри картриджа.

7. Картридж по любому из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере один из источника никотина и источника кислоты отделен от соответственно первого канала для потока воздуха и второго канала для потока воздуха посредством одного или более сетчатых нагревательных элементов, каждый из которых содержит одно или более отверстий, выполненных с возможностью прохождения через них текучей среды.

8. Картридж по п. 7, в котором указанные один или более сетчатых нагревательных элементов содержат один или более сусцепторов, выполненных с возможностью нагрева по меньшей мере одного из источника никотина и источника кислоты под действием переменного магнитного потока, создаваемого катушкой индуктивности.

9. Картридж по любому из пп. 1-6, также содержащий полость, расположенную между первым отделением и вторым отделением и предназначенную для размещения нагревателя, выполненного с возможностью нагрева первого отделения и второго отделения.

10. Картридж по любому из предыдущих пунктов, в котором отношение проходного сечения первого впускного отверстия для воздуха к проходному сечению второго впускного отверстия для воздуха составляет от 3:4 до 1:2.

11. Картридж по любому из предыдущих пунктов, в котором проходное сечение первого впускного отверстия для воздуха составляет от 0,1 квадратного миллиметра до 1,6 квадратного миллиметра, и проходное сечение второго впускного отверстия для воздуха составляет от 0,2 квадратного миллиметра до 2,4 квадратного миллиметра.

12. Генерирующая аэрозоль система, выполненная с возможностью использования реакции никотина и кислоты, для доставки аэрозоля пользователям, содержащая:

картридж по любому из пп. 1-11 и

генерирующее аэрозоль устройство, содержащее:

корпус, образующий полость для размещения по меньшей мере части картриджа; и

нагреватель для нагрева первого отделения и второго отделения картриджа.