Настоящее изобретение относится к многосегментному компоненту для генерирующего аэрозоль изделия. В частности, настоящее изобретение относится к многосегментному компоненту, имеющему горючий источник тепла для нагрева образующего аэрозоль субстрата, расположенного дальше по потоку относительно указанного горючего источника тепла, и обертку, окружающую по меньшей мере задний участок указанного горючего источника тепла. Настоящее изобретение также относится к генерирующим аэрозоль изделиям, содержащим такие многосегментные компоненты.
В уровне техники был предложен ряд курительных изделий, в которых табак нагревают, а не сжигают. Задача таких «нагреваемых» курительных изделий состоит в уменьшении количества известных вредных компонентов дыма, образующихся в результате горения и пиролитического разложения табака в обычных сигаретах. В нагреваемом курительном изделии одного известного типа аэрозоль генерируется в результате теплопередачи от горючего источника тепла на физически отделенный образующий аэрозоль субстрат, такой как табакосодержащий субстрат. Образующий аэрозоль субстрат может быть расположен внутри, вокруг или дальше по потоку относительно горючего источника тепла. Во время курения летучие соединения выделяются из образующего аэрозоль субстрата в результате теплопередачи от горючего источника тепла и вовлекаются в воздух, втягиваемый через курительное изделие. По мере охлаждения выделяющихся соединений они конденсируются с образованием аэрозоля, который вдыхается пользователем.
Например, в WO 2009/022232 А2 раскрыто курительное изделие, содержащее горючий источник тепла, образующий аэрозоль субстрат, расположенный дальше по потоку относительно горючего источника тепла, и теплопроводный элемент, окружающий задний участок горючего источника тепла и смежный передний участок образующего аэрозоль субстрата и находящийся в контакте с ними. Горючий источник тепла и образующий аэрозоль субстрат упираются друг в друга с соосным выравниванием и вместе с теплопроводным элементом обернуты в наружную обертку из сигаретной бумаги с низкой воздухопроницаемостью для удержания вместе различных компонентов курительного изделия. При использовании передний участок образующего аэрозоль субстрата нагревается, главным образом, за счет теплопередачи через упирающийся в него задний участок горючего источника тепла и теплопроводный элемент.
Во время использования генерирующих аэрозоль изделий, в которых образующий аэрозоль субстрат, например табак, нагревают, а не сжигают, горючий источник тепла может достигать температуры, значительно превышающей температуры, достигаемые в зоне горения горючей сигареты. Например, средняя температура горючего источника тепла нагреваемого генерирующего аэрозоль изделия может достигать приблизительно 500 градусов по Цельсию, и в некоторых случаях температура горючего источника тепла может достигать приблизительно 800 градусов по Цельсию. Кроме того, даже после того, как горение горючего источника тепла нагреваемого генерирующего аэрозоль изделия прекратилось, он может оставаться при высокой температуре в течение длительного периода времени после завершения пользователем использования генерирующего аэрозоль изделия. В результате ненадлежащее обращение с генерирующим аэрозоль изделием может привести к тепловому повреждению смежных материалов.
Следовательно, было бы желательно обеспечить такой многосегментный компонент для генерирующего аэрозоль изделия, содержащего горючий источник тепла, в котором был бы снижен риск теплового повреждения смежных изделий под действием горючего источника тепла.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения, предложен многосегментный компонент для генерирующего аэрозоль изделия, содержащий: горючий источник тепла; образующий аэрозоль субстрат, расположенный дальше по потоку относительно горючего источника тепла; и обертку, окружающую задний участок горючего источника тепла и по меньшей мере передний участок образующего аэрозоль субстрата; причем передний участок горючего источника тепла проходит за пределы обертки, так что указанный передний участок горючего источника тепла открыт во время использования, многосегментный компонент также содержит вспучивающееся покрытие на всем переднем участке горючего источника тепла или на его части, при этом указанное вспучивающееся покрытие выполнено с возможностью образования теплоизоляционного слоя на переднем участке горючего источника тепла в ответ на нагрев, осуществляемый горючим источником тепла.
В многосегментных компонентах согласно настоящему изобретению вспучивающееся покрытие при использовании образует теплоизоляционный слой на наружной поверхности горючего источника тепла для уменьшения теплопередачи от горючего источника тепла на материалы, с которыми передний участок горючего источника тепла может вступать в контакт. Это снижает температуру наружной поверхности генерирующего аэрозоль изделия, содержащего многосегментный компонент, в области переднего участка горючего источника тепла по сравнению с компоновками, в которых передний участок горючего источника тепла не содержит вспучивающегося покрытия. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в содействии снижению потенциального риска теплового повреждения смежных материалов вследствие ненадлежащего обращения с генерирующим аэрозоль изделием. Например, если генерирующее аэрозоль изделие, размещено вместе с горючим источником тепла, опирающимся на горючий материал, то вспучивающееся покрытие обеспечивает возможность снижения вероятности повреждения горючего материала под действием тепла от горючего источника тепла. Изоляционный слой образует тепловой барьер на переднем участке горючего источника тепла. Изоляционный слой может образовывать барьер в отношении склонности к зажиганию на переднем участке горючего источника тепла. Изоляционный слой может термически изолировать передний участок горючего источника тепла, когда этот горючий источник тепла является горячим.
В контексте данного документа термин «вспучивающийся» описывает материал, который расширяется под действием повышенных температур не только за счет своего коэффициента теплового расширения.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «вспучивающееся покрытие» описывает покрытие, содержащее вспучивающийся материал.
Используемый в данном документа применительно к настоящему изобретению термин «образующий аэрозоль субстрат» используется для описания субстрата, способного при нагреве выделять летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Аэрозоли, генерируемые из образующих аэрозоль субстратов многосегментных компонентов согласно настоящему изобретению, могут быть видимыми или невидимыми, и они могут содержать пары (например, тонкодисперсные частицы веществ, которые находятся в газообразном состоянии и при комнатной температуре обычно являются жидкими или твердыми), а также газы и капли жидкости конденсированных паров.
Задний участок горючего источника тепла представляет собой тот участок горючего источника тепла, который окружен оберткой во время использования многосегментного компонента. Передний участок горючего источника тепла представляет собой тот участок горючего источника тепла, который проходит за пределы обертки, так что он открыт во время использования. Передний участок горючего источника тепла расположен раньше по потоку относительно заднего участка горючего источника тепла.
Горючий источник тепла может содержать окружную поверхность, переднюю торцевую поверхность и заднюю торцевую поверхность.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «окружная поверхность» относится к той поверхности горючего источника тепла или любого другого компонента многосегментного компонента, которая проходит в продольном направлении. Окружная поверхность не содержит торцевых поверхностей компонентов, таких как передняя торцевая поверхность горючего источника тепла.
Вспучивающееся покрытие может быть обеспечено на всей или на части окружной поверхности переднего участка горючего источника тепла. При необходимости вспучивающееся покрытие также может быть обеспечено на всей или на части передней торцевой поверхности горючего источника тепла. В качестве альтернативы, при необходимости передняя торцевая поверхность горючего источника тепла может не иметь какого-либо вспучивающегося покрытия.
Вспучивающееся покрытие может быть обеспечено на всей или на части передней торцевой поверхности горючего источника тепла. В этом случае вспучивающееся покрытие также может быть обеспечено на всей или на части окружной поверхности переднего участка горючего источника тепла. В качестве альтернативы, при необходимости окружная поверхность переднего участка горючего источника тепла может не иметь какого-либо вспучивающегося покрытия.
Используемые в данном документе применительно к настоящему изобретению термины «окружать» и «окружающий» приведены в своем обычном значении, означающем «проходящий по всей окружности». Таким образом, «окружающая» задний участок горючего источника тепла обертка проходит по всей окружности горючего источника тепла на заднем участке горючего источника тепла. Горючий источник тепла может иметь любую форму, и он не обязательно имеет круглое поперечное сечение. Горючий источник тепла может иметь круглое поперечное сечение.
Используемые в данном документе применительно к настоящему изобретению термины «раньше по потоку» и «дальше по потоку» используются для описания относительных положений компонентов или частей компонентов многосегментного компонента и генерирующего аэрозоль изделия. Горючий источник тепла обращен к расположенному раньше по потоку концу многосегментного компонента, и образующий аэрозоль субстрат обращен к расположенному дальше по потоку концу многосегментного компонента.
Во время использования многосегментного компонента передний участок горючего источника тепла проходит за пределы передней кромки обертки, так что поверхность переднего участка горючего источника тепла или любое вспучивающееся покрытие, обеспеченное на этом переднем участке горючего источника тепла, образует наружную поверхность генерирующего аэрозоль изделия, содержащего указанный многосегментный компонент. Как описано ниже, многосегментный компонент может содержать удаляемую обертку или крышку, которая покрывает передний участок горючего источника тепла и которая удаляется перед использованием для открытия переднего участка горючего источника тепла.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «склонность к зажиганию» относится к свойству генерирующих аэрозоль изделий, таких как курительные изделия, вызывать зажигание материала, на котором они размещены. Склонность к зажиганию может быть измерена согласно ISO 12863:2010(E).
При использовании температура горючего источника тепла повышается в процессе зажигания и горения до повышенного температурного диапазона. Вспучивающееся покрытие, обеспеченное на переднем участке горючего источника тепла, расширяется в ответ на повышенную температуру. Расширенный вздувающийся покрытие образует перегородку между горючим источником теплоты и материалом, в котором передняя часть горючего источника теплоты находится в контакте.
Уменьшение плотности вспучивающегося покрытия способно повышать теплоизоляционные свойства вспучивающегося покрытия, таким образом уменьшая температуру наружной поверхности многосегментного компонента. Это обеспечивает преимущество, состоящее в возможности снижения риска потенциального теплового повреждения смежных материалов во время использования генерирующего аэрозоль изделия, содержащего многосегментный компонент.
Вспучивающееся покрытие может находиться в непосредственном контакте со всем передним участком горючего источника тепла или с его частью.
Вспучивающееся покрытие может окружать передний участок горючего источника тепла.
Вспучивающееся покрытие может быть нанесено на передний участок горючего источника тепла любым подходящим способом. Например, вспучивающееся покрытие может быть нанесено на передний участок горючего источника тепла посредством одного или более из следующего: промазывания, нанесения покрытия распылением, нанесения покрытия погружением, использования клеевого пистолета, использования щетки или валика, использования сопла, или ротационной глубокой печати или других технологий печати. Если вспучивающийся материал представляет собой порошок, то он может быть приклеен к переднему участку горючего источника тепла с помощью клея или связующего.
Вспучивающееся покрытие может быть обеспечено по существу на всей наружной поверхности переднего участка горючего источника тепла.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «по существу вся наружная поверхность» используется для обозначения того, что покрытие обеспечено по меньше мере на 80 процентах площади окружной поверхности переднего участка горючего источника тепла. Например, покрытие может быть обеспечено по меньшей мере на 90 процентах площади окружной поверхности переднего участка горючего источника тепла, по меньшей мере на 95 процентах площади окружной поверхности переднего участка горючего источника тепла или по меньшей мере на 99 процентах площади окружной поверхности переднего участка горючего источника тепла. Покрытие может быть выполнено на всей окружной поверхности переднего участка горючего источника тепла.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «продольный» относится к направлению между расположенным раньше по потоку концом многосегментного компонента и расположенным дальше по потоку концом многосегментного компонента.
Используемые в данном документе применительно к настоящему изобретению термины «поперечный», «радиальный» или «в радиальном направлении» относятся к направлению, перпендикулярному продольному направлению многосегментного компонента.
Обеспечение вспучивающегося покрытия по существу на всей наружной поверхности переднего участка горючего источника тепла обеспечивает преимущество, состоящее в возможности содействия образованию эффективного изоляционного слоя. Таким образом обеспечивается возможность поддержки минимизации теплопередачи от переднего участка горючего источника тепла.
Часть переднего участка горючего источника тепла может не иметь какого-либо вспучивающегося покрытия. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в возможности содействия зажиганию горючего источника тепла. Например, по меньшей мере приблизительно 15% площади поверхности переднего участка горючего источника тепла может не иметь какого-либо вспучивающегося покрытия, т.е. вспучивающееся покрытие может быть обеспечено на не более чем приблизительно 85% площади поверхности переднего участка горючего источника тепла.
Передняя торцевая поверхность горючего источника тепла может не иметь какого-либо вспучивающегося покрытия.
Вспучивающееся покрытие может быть обеспечено на передней торцевой поверхности горючего источника тепла. Если вспучивающееся покрытие обеспечено по существу на всей наружной поверхности переднего участка горючего источника тепла, то указанное вспучивающееся покрытие также может быть обеспечено на всей или на части передней торцевой поверхности горючего источника тепла. Например, вспучивающееся покрытие также может быть обеспечено по существу на всей передней торцевой поверхности горючего источника тепла. В качестве альтернативы, если вспучивающееся покрытие обеспечено по существу на всей наружной поверхности переднего участка горючего источника тепла, то передняя торцевая поверхность горючего источника тепла может не иметь какого-либо вспучивающегося покрытия. Это обеспечивает возможность содействия зажиганию горючего источника тепла пользователем, в частности, если вспучивающееся покрытие выполнено из материала, который может препятствовать легкому зажиганию горючего источника тепла.
Вспучивающееся покрытие может быть обеспечено в виде прерывистого рисунка на переднем участке горючего источника тепла.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «прерывистый рисунок» относится к компоновке линий или форм вспучивающегося покрытия, при которой между смежными областями рисунка образованы интервалы или промежутки в покрытии. Например, такой рисунок может содержать множество отдельных линий или форм, которые полностью отделены друг от друга. Такой рисунок может содержать решетку из линий или форм, которые пересекаются, но которые также образуют непокрытые области в промежутках между смежными линиями или формами.
Обеспечение вспучивающегося покрытия в виде прерывистого рисунка на переднем участке горючего источника тепла обеспечивает преимущество, состоящее в возможности управляемого расширения вспучивающегося покрытия при воздействии на него повышенных температур. Например, указанный прерывистый рисунок может обеспечивать пространство для расширения вспучивающегося покрытия таким образом, чтобы вспучивающееся покрытие имело возможность по меньшей мере частичного заполнения зазоров между смежными участками прерывистого рисунка при своем расширении, а не расширения радиально наружу. Это обеспечивает возможность улучшения внешнего вида генерирующих аэрозоль изделий, содержащих многосегментные компоненты согласно настоящему изобретению.
Использование указанного прерывистого рисунка обеспечивает возможность содействия пользователю в получении простого визуального указания на расширение вспучивающегося покрытия с образованием теплоизоляционного слоя. Например, если можно видеть, что зазоры между смежными участками прерывистого рисунка уменьшились в размере, или если смежные участки прерывистого рисунка расширились и вошли в контакт.
Если вспучивающееся покрытие обеспечено в виде прерывистого рисунка на переднем участке горючего источника тепла, то указанное вспучивающееся покрытие также может быть обеспечено по существу на всей наружной поверхности переднего участка горючего источника тепла. В этом случае прерывистый рисунок, включая любые интервалы или промежутки, обеспечен по меньшей мере на 80 процентах площади окружной поверхности переднего участка горючего источника тепла, как описано выше.
Если вспучивающееся покрытие обеспечено по существу на всей наружной поверхности переднего участка горючего источника тепла в виде прерывистого рисунка, то указанное вспучивающееся покрытие также может быть обеспечено на всей или на части передней торцевой поверхности горючего источника тепла. Вспучивающееся покрытие, обеспеченное на всей или на части передней торцевой поверхности горючего источника тепла, может быть обеспечено в виде прерывистого рисунка. В качестве альтернативы, вспучивающееся покрытие, обеспеченное на всей или на части передней торцевой поверхности горючего источника тепла, может быть обеспечено в виде непрерывного слоя.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «непрерывный слой» относится к неразрывной компоновке вспучивающегося покрытия, в которой вспучивающееся покрытие не содержит каких-либо интервалов или промежутков, разделяющих участки вспучивающегося покрытия.
Если вспучивающееся покрытие обеспечено по существу на всей наружной поверхности переднего участка горючего источника тепла в виде прерывистого рисунка, то передняя торцевая поверхность горючего источника тепла может не иметь какого-либо вспучивающегося покрытия.
Вспучивающееся покрытие может быть обеспечено на всей или на части передней торцевой поверхности горючего источника тепла в виде прерывистого рисунка. В этом случае вспучивающееся покрытие также может быть обеспечено на всей или на части наружной поверхности переднего участка горючего источника тепла. Вспучивающееся покрытие, обеспеченное на всей окружной поверхности переднего участка горючего источника тепла или на ее части, может быть обеспечено в виде прерывистого рисунка. В качестве альтернативы, вспучивающееся покрытие, обеспеченное на всей или на части окружной поверхности переднего участка горючего источника тепла, может быть обеспечено в виде непрерывного слоя.
Если вспучиваемое покрытие выполнено на всей или на части передней торцевой поверхности горючего источника тепла в виде прерывистого рисунка, то окружная поверхность переднего участка горючего источника тепла может не иметь какого-либо вспучивающегося покрытия.
Прерывистый рисунок может представлять собой любой прерывистый рисунок. Прерывистый рисунок может содержать одну или более линий, колец, точек или других дискретных геометрических форм вспучивающегося материала, или любую их комбинацию. Прерывистый рисунок может представлять собой регулярный рисунок. Прерывистый рисунок может представлять собой нерегулярный рисунок.
Вспучивающееся покрытие может быть обеспечено лишь на переднем участке горючего источника тепла.
Это обеспечивает преимущество, состоящее в возможности оптимизации конфигурации вспучивающегося покрытия по тепловым характеристикам вспучивающегося покрытия без необходимости каким-либо образом учитывать влияние расширения вспучивающегося покрытия на обертку. Это обеспечивает возможность упрощения изготовления многосегментного компонента.
Обеспечение вспучивающегося покрытия лишь на переднем участке горючего источника тепла обеспечивает возможность снижения риска того, что вспучивающееся покрытие повлияет на фиксацию горючего источника тепла внутри обертки.
Вспучивающееся покрытие может быть обеспечено по существу по всей длине горючего источника тепла.
Используемое в данном документе применительно к настоящему изобретению выражение «по существу вся длина горючего источника тепла» используется для обозначения того, что вспучивающееся покрытие должно быть обеспечено по меньшей мере на 80 процентах длины горючего источника тепла. Например, вспучивающееся покрытие может быть обеспечено по меньшей мере на 90 процентах длины горючего источника тепла, по меньшей мере на 95 процентах длины горючего источника тепла, или по меньшей мере на 99 процентах длины горючего источника тепла. Покрытие может быть обеспечено по всей длине горючего источника тепла.
Вспучивающееся покрытие может быть обеспечено по существу по всей длине горючего источника тепла, но не по существу по всей наружной поверхности горючего источника тепла. Например, вспучивающееся покрытие может быть обеспечено в виде одной продольной полосы, проходящей по всей длине горючего источника тепла, но не имеющей толщину, достаточную для покрытия по существу всей наружной поверхности горючего источника тепла.
Вспучивающееся покрытие может быть обеспечено по существу по всей длине горючего источника тепла и по существу на всейнаружной поверхности горючего источника тепла.
Обеспечение вспучивающегося покрытия по существу по всей длине горючего источника обеспечивает преимущество, состоящее в возможности содействия нанесению покрытия на источник тепла. Вспучивающееся покрытие обеспечивает возможность улучшения удержания горючего источника тепла внутри обертки во время горения или после горения горючего источника тепла. Это обеспечивает возможность содействия правильному позиционированию источника тепла относительно образующего аэрозоль субстрата. Расширившееся вспучивающееся покрытие обеспечивает возможность компенсации расширения обертки за счет коэффициента теплового расширения обертки и шероховатости поверхности горючего источника тепла. Это обеспечивает возможность содействия уменьшению пропускания газообразных продуктов горения вокруг источника тепла и дополнительно обеспечивает возможность улучшения удержания горючего источника тепла внутри обертки.
Если вспучивающееся покрытие обеспечено по существу по всей длине горючего источника тепла, то участок этого вспучивающегося покрытия, обеспеченный на переднем участке горючего источника тепла, может быть выполнен в виде прерывистого рисунка, в то время как участок указанного вспучивающегося покрытия, обеспеченный на заднем участке горючего источника тепла, может быть обеспечен в виде непрерывного слоя. В качестве альтернативы, участок вспучивающегося покрытия, обеспеченный на заднем участке горючего источника тепла, может быть обеспечен в виде прерывистого рисунка. Участок вспучивающегося покрытия, обеспеченный на заднем участке горючего источника тепла, может быть обеспечен в виде такого же прерывистого рисунка, что и на участке вспучивающегося покрытия, обеспеченном на переднем участке горючего источника тепла. Участок вспучивающегося покрытия, обеспеченный на заднем участке горючего источника тепла, может быть обеспечен в виде прерывистого рисунка, отличного от того, который имеет место на участке вспучивающегося покрытия, обеспеченном на переднем участке горючего источника тепла.
Если вспучивающееся покрытие обеспечено по существу по всей длине горючего источника тепла, то участок вспучивающегося покрытия, обеспеченный на переднем участке горючего источника тепла, может быть нанесен в виде непрерывного слоя, в то время как участок вспучивающегося покрытия, обеспеченный на заднем участке горючего источника тепла, может быть обеспечен в виде прерывистого рисунка.
Участок вспучивающегося покрытия, обеспеченный на заднем участке горючего источника тепла, может быть обеспечен непосредственно на горючем источнике тепла, так что вспучивающееся покрытие находится в непосредственном контакте с горючим источником тепла. В этом случае вспучивающееся покрытие обеспечивает преимущество, состоящее в возможности удержания обертки на заднем участке горючего источника тепла.
Участок вспучивающегося покрытия, обеспеченный на заднем участке горючего источника тепла, может не находиться в непосредственном контакте с задним участком горючего источника тепла. Участок вспучивающегося покрытия, обеспеченный на заднем участке горючего источника тепла, может быть отделен в радиальном направлении от заднего участка горючего источника тепла посредством одного или более промежуточных компонентов. Например, участок вспучивающегося покрытия, обеспеченный на заднем участке горючего источника тепла, может быть отделен в радиальном направлении от заднего участка горючего источника тепла посредством обертки. Участок вспучивающегося покрытия, обеспеченный на заднем участке горючего источника тепла, может быть отделен в радиальном направлении от заднего участка горючего источника тепла посредством другого компонента.
Если вспучивающееся покрытие обеспечено по существу по всей длине горючего источника тепла, то указанное вспучивающееся покрытие может находиться в контакте с задним участком горючего источника тепла опосредованно через один или более промежуточных компонентов. Вспучивающееся покрытие может находиться в непосредственном контакте с задним участком горючего источника тепла.
Если вспучивающееся покрытие выполнено в виде прерывистого рисунка на переднем участке или заднем участке горючего источника тепла, то указанное вспучивающееся покрытие также может быть обеспечено по существу по всей длине переднего участка горючего источника тепла. В этом случае прерывистый рисунок, содержащий любые интервалы или промежутки, обеспечен по меньше мере на 80 процентах длины горючего источника тепла, как описано выше. Например, если вспучивающееся покрытие обеспечено в виде прерывистого рисунка из ряда поперечных линий вокруг горючего источника тепла, то указанное вспучивающееся покрытие по-прежнему можно рассматривать как обеспеченное по существу по всей длине горючего источника тепла при условии, что указанный прерывистый рисунок, включая указанные интервалы или промежутки, обеспечен по меньшей мере на 80 процентах длины горючего источника тепла.
Вспучивающееся покрытие может содержать первое вспучивающееся покрытие, расположенное на переднем участке горючего источника тепла, и второе вспучивающееся покрытие, расположенное на заднем участке горючего источника тепла, причем указанные первое и второе вспучивающиеся покрытия выполнены из разных вспучивающихся материалов.
Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в возможности выбора материалов, используемых для вспучивающихся покрытий на обоих из переднего участка горючего источника тепла и заднего участка горючего источника тепла, по желанию на основе их конкретных функций. Например, указанные материалы могут быть выбраны для оптимизации теплоизоляционных свойств теплоизоляционного слоя, образованного на переднем участке горючего источника тепла первым вспучивающимся покрытием, и для оптимизации свойств адгезивных или удерживающих свойств второго вспучивающегося покрытия по отношению к обертке на заднем участке горючего источника тепла.
Вспучивающееся покрытие может содержать любой вспучивающийся материал. Вспучивающееся покрытие может содержать одно или более из следующего: твердый уголь, мягкий уголь, расширяемую бумагу, вспучивающуюся краску, расширяемое связующее, вспучивающийся клей, клей на основе силиката натрия и раздувающее вещество, содержащее множество теплоизоляционных частиц или волокон.
Примеры подходящих твердых углей включают, но без ограничения, графит, смеси сахара и бикарбоната, Charmor® и композитный вспучивающийся материал на основе меламин полиимида. Примеры подходящих мягких углей включают, но без ограничения, полифосфат аммония и стирол-акрилат. При расширении мягких углей под действием повышенной температуры они образуют легкий уголь, который обычно состоит из микропористой углеродсодержащей пены, образовавшейся в результате химической реакции. Указанный легкий уголь представляет собой плохой проводник тепла, что способствует изоляционному действию вспучивающегося покрытия. Кроме того, мягкий уголь может содержать гидраты, которые обеспечивают дополнительное охлаждающее действие при нагреве мягкого угля.
Расширяемая бумага может представлять собой бумагу на основе керамических волокон, содержащую расширяемое связующее. Примером такой подходящей расширяемой бумаги является Firemaster Expanding ISW30 (поставляется компанией Morgan Advanced Materials).
Раздувающие вещества могут представлять собой материалы, которые являются газообразными при температуре, предусмотренной для расширения вспучивающегося покрытия, но являются твердыми при комнатной температуре, или которые термически разлагаются при температуре, предусмотренной для расширения вспучивающегося покрытия, с образованием газа, например газообразного диоксида углерода. Примеры раздувающих веществ данного типа включают, но без ограничения, пентан и хлорофторуглероды. В качестве альтернативы, раздувающие вещества могут представлять собой материалы, которые вырабатывают газ в результате химических реакций, инициируемых при температуре, предусмотренной для расширения вспучивающегося покрытия. Примеры раздувающих веществ данного типа включают, но без ограничения, разрыхляющий порошок, азодикарбонамид, гидрид титана и изоцианаты.
Если вспучивающееся покрытие выполнено из клея на основе силиката натрия, то этот клей на основе силиката натрия может иметь молярное отношение от приблизительно 2 до приблизительно 3,5 частей SiO2 на 1 часть Na2O.
Расширение вспучивающегося материала, как правило, приводит к соответствующему уменьшению плотности материала. Один или более из ряда механизмов могут объяснять расширение вспучивающегося материала при воздействии на него повышенных температур. Например, вспучивающийся материал может расширяться вследствие расширения газа, захваченного внутри материала. Вспучивающийся материал может расширяться под действием газа, вырабатываемого внутри материала в результате повышенной температуры, например такого, как водяной пар, выделяющийся из гидрата.
Вспучивающееся покрытие может иметь коэффициент расширения по меньшей мере приблизительно 1,5:1. Предпочтительно, от приблизительно 1,5:1 до приблизительно 8:1 при нагреве до температуры от 20 градусов по Цельсию до 700 градусов по Цельсию при давлении в 1 атмосферу (101 кПа).
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «коэффициент расширения» относится к отношению толщины вспучивающегося покрытия до расширения к толщине вспучивающегося покрытия после расширения.
Благодаря обеспечению вспучивающегося покрытия, имеющего коэффициент расширения ниже приблизительно 1,5:1, обеспечивает возможность минимального влияния на снижение температуры наружной поверхности генерирующего аэрозоль изделия, содержащего многосегментный компонент. И наоборот, использование вспучивающегося покрытия, имеющего коэффициент расширения более чем приблизительно 8:1, может приводить к неприемлемому изменению внешнего вида многосегментного компонента при воздействии на него повышенных температур.
Вспучивающееся покрытие может иметь толщину от приблизительно 100 микрометров до приблизительно 2 миллиметров. Например, вспучивающееся покрытие может иметь толщину от приблизительно 200 микрометров до приблизительно 1 миллиметра или от приблизительно 100 микрометров до приблизительно 0,6 миллиметра.
Термин «толщина» в отношении вспучивающегося покрытия обозначает размер слоя в поперечном направлении. Толщина вспучивающегося покрытия представляет собой размер слоя в поперечном направлении до расширения вспучивающегося материала под действием повышенных температур с образованием теплоизоляционного слоя.
Вспучивающееся покрытие, имеющее толщину менее чем приблизительно 100 микрометров, обеспечивает возможность минимального влияния на снижение температуры наружной поверхности генерирующего аэрозоль изделия, содержащего многосегментный компонент. И наоборот, применение вспучивающегося покрытия, имеющего толщину более чем приблизительно 2 миллиметра, может приводить к неприемлемому изменению внешнего вида многосегментного компонента при воздействии повышенных температур.
Чем больше толщина вспучивающегося покрытия, тем больше энергии от горючего источника тепла может рассеиваться при расширении вспучивающегося материала, что в результате приводит к уменьшению количества тепловой энергии, передаваемой на образующий аэрозоль субстрат. Следовательно, использование вспучивающегося покрытия, имеющего толщину больше приблизительно 2 миллиметров, обеспечивает возможность уменьшения теплопередачи от горючего источника тепла на образующий аэрозоль субстрат.
Изоляционный слой, образованный вспучивающимся покрытием, может быть пористым.
Это обеспечивает преимущество, состоящее в возможности дополнительной изоляции и уменьшения теплопередачи между горючим источником тепла и наружной поверхностью многосегментного компонента в результате снижения теплопередачи за счет теплопроводности. Поры могут быть открытыми или закрытыми.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «закрытые поры» означает, что поры в изоляционном слое не соединены друг с другом, так что они не позволяют воздуху проходить с одной стороны слоя к другой стороне слоя.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «открытые поры» означает, что поры в изоляционном слое соединены друг с другом, так что обеспечивается возможность прохождения воздуха с одной стороны слоя к другой стороне слоя.
Если изоляционный слой содержит открытые поры, то эти поры могут обеспечивать возможность прохождения кислорода через изоляционный слой к горючему источнику тепла. Это обеспечивает преимущество, состоящее в возможности содействия горению горючего источника тепла, поддержанию правильных температур горения и улучшению теплопередачи на образующий аэрозоль субстрат.
Передний участок горючего источника тепла может иметь любую длину.
Передний участок горючего источника тепла может иметь длину по меньшей мере 25 процентов от общей длины горючего источника тепла, например передний участок горючего источника тепла может иметь длину по меньшей мере 35 процентов или по меньшей мере 45 процентов от общей длины горючего источника тепла.
Передний участок горючего источника тепла может иметь длину не более чем 60 процентов от общей длины горючего источника тепла, или не более чем 55 процентов, или не более чем 50 процентов от общей длины горючего источника тепла.
Например, передний участок горючего источника тепла может иметь длину от приблизительно 25 процентов до приблизительно 60 процентов от общей длины горючего источника тепла.
Многосегментный компонент содержит обертку, окружающую задний участок горючего источника тепла и по меньшей мере передний участок образующего аэрозоль субстрата. Обертка может быть выполнена из одного или более элементов. Например, обертка может быть выполнена из одного листа материала.
Обертка может содержать один или более слоев теплопроводного материала. Предпочтительно, указанные один или более слоев теплопроводного материала расположены вокруг по меньшей мере заднего участка горючего источника тепла и по меньшей мере переднего участка образующего аэрозоль субстрата. В таких вариантах осуществления теплопроводный материал обеспечивает тепловую связь между горючим источником тепла и образующим аэрозоль субстратом и обеспечивает преимущество, состоящее в содействии достижению достаточной теплопередачи от горючего источника тепла на образующий аэрозоль субстрат для образования приемлемого аэрозоля. Теплопроводный материал может находиться в непосредственном контакте с одним или обоими из горючего источника тепла и образующего аэрозоль субстрата. Слой теплопроводного материала может быть расположен на расстоянии от одного или обоих из горючего источника тепла и образующего аэрозоль субстрата с тем, чтобы отсутствовал непосредственный контакт между теплопроводным материалом и одним или обоими из горючего источника тепла и образующего аэрозоль субстрата.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «теплопроводный материал» используется для описания материала, имеющего объемную теплопроводность по меньшей мере приблизительно 10 Вт на метр-кельвин (Вт/(м·К)) при температуре 23°C и относительной влажности 50%, при измерении с использованием способа модифицированного нестационарного плоского источника (MTPS).
Указанные один или более слоев теплопроводного материала предпочтительно являются негорючими. В некоторых вариантах осуществления указанные один или более слоев теплопроводного материала могут ограничивать поступление кислорода. Иначе говоря, указанные один или более слоев теплопроводного материала могут ослаблять или препятствовать прохождению кислорода через обертку.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «негорючий» используется для описания материала, который является по существу негорючим при температурах, достигаемых горючим источником тепла во время его горения и зажигания.
Подходящие теплопроводные материалы для применения в многосегментных компонентах согласно настоящему изобретению включают, но без ограничения: обертки из металлической фольги, например такие, как обертки из алюминиевой фольги, стальные обертки, обертки из железной фольги и обертки из медной фольги; и обертки из фольги из металлического сплава.
В некоторых вариантах осуществления обертка содержит один или более слоев теплоизоляционного материала. Благодаря данной компоновке, теплоизоляционный материал снижает теплопередачу от горючего источника тепла на наружную поверхность обертки, что обеспечивает возможность снижения температуры поверхности генерирующего аэрозоль изделия. Предпочтительно, теплоизоляционный материал является негорючим. Включение негорючего теплоизоляционного слоя обеспечивает преимущество, состоящее в содействии уменьшению склонности к зажиганию генерирующих аэрозоль изделий, содержащих многосегментные компоненты согласно настоящему изобретению, благодаря снижению температуры поверхности генерирующего аэрозоль изделия.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «теплоизоляционный материал» используется для описания материала, имеющего объемную теплопроводность менее чем приблизительно 50 милливатт на метр-кельвин (мВт/(м·К)) при температуре 23 градуса по Цельсию и относительной влажности 50%, при измерении с использованием способа модифицированного нестационарного плоского источника (MTPS).
Обертка может представлять собой слоистую обертку, выполненную из нескольких слоев.
Обертка может содержать наружный в радиальном направлении слой теплопроводного материала и внутренний в радиальном направлении слой теплоизоляционного материала. В некоторых вариантах осуществления обертка содержит внутренний в радиальном направлении слой теплопроводного материала и наружный в радиальном направлении слой теплоизоляционного материала. Возможны и другие компоновки. В предпочтительных компоновках обертка обеспечивает преимущество, состоящее в возможности проведения тепла от горючего источника тепла на образующий аэрозоль субстрат при одновременном регулировании потерь тепла на излучение из горючего источника тепла и горючего источника тепла.
Горючий источник тепла может представлять собой горючий углеродсодержащий источник тепла.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «углеродсодержащий» используется для описания горючего источника тепла, содержащего углерод. Предпочтительно, горючий источник тепла представляет собой твердый горючий источник тепла.
Горючий источник тепла предпочтительно представляет собой сплошной горючий источник тепла. Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «сплошной» описывает источник тепла, который не содержит каких-либо каналов для потока воздуха, проходящих от передней торцевой поверхности до задней торцевой поверхности горючего источника тепла. Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «сплошной» также используется для описания горючего источника тепла, содержащего один или более каналов для потока воздуха, проходящих от передней торцевой поверхности горючего источника тепла до задней торцевой поверхности горючего источника тепла, причем горючий по существу воздухонепроницаемый барьер между задней торцевой поверхностью горючего источника тепла и барьером образующего аэрозоль субстрата предотвращает втягивание воздуха вдоль длины горючего источника тепла через указанные один или более каналов для потока воздуха.
Если горючий источник тепла представляет собой сплошной горючий источник тепла, и при этом вспучивающееся покрытие обеспечено по существу по всей длине горючего источника тепла, то указанное вспучивающееся покрытие обеспечивает преимущество, состоящее в возможности компенсации шероховатости поверхности или геометрических дефектов горючего источника тепла и в возможности уменьшения пропускания газообразных продуктов горения по окружности горючего источника тепла.
Это, в свою очередь, способно обеспечить преимущество, состоящее в том, что вспучивающееся покрытие предотвращает пропускание газообразных продуктов горения по окружности источника тепла. Следовательно, обеспечивается возможность сохранения сопротивления втягиванию, или «RTD», генерирующего аэрозоль изделия. Если многосегментный компонент содержит одно или более впускных отверстий для воздуха, через которые возможно втягивание воздуха в образующий аэрозоль субстрат, то данная компоновка обеспечивает, чтобы во время использования по существу весь поток воздуха поступал в образующий аэрозоль субстрат через впускные отверстия для воздуха для обеспечения требуемых свойств аэрозоля.
Многосегментные компоненты согласно настоящему изобретению могут содержать одно или более впускных отверстий для воздуха, расположенных дальше по потоку относительно задней торцевой поверхности горючего источника тепла для втягивания воздуха в указанные один или более каналов для потока воздуха.
Горючий источник тепла может содержать по меньшей мере один стимулятор зажигания.
В контексте данного документа термин «стимулятор зажигания» используется для обозначения материала, который выделяет одно или оба из энергии и кислорода во время зажигания горючего источника тепла.
Как используется в настоящем документе, термин «средство воспламенения» используется для описания материала, высвобождающего энергию и/или кислород во время воспламенения горючего источника теплоты, причем скорость высвобождения энергии и/или кислорода материалом не ограничена диффузией кислорода, содержащегося в окружающем воздухе. Иначе говоря, скорость выделения одного или обоих из энергии и кислорода указанным материалом во время зажигания горючего источника тепла является в значительной степени независимой от скорости поступления кислорода окружающего воздуха к указанному материалу. В контексте данного документа термин «стимулятор зажигания» используется также для описания элементного металла, который выделяет энергию в во время зажигания горючего источника тепла, причем температура зажигания указанного элементного металла ниже примерно 500°С, и теплота сгорания указанного элементного металла составляет по меньшей мере примерно 5 кДж/г.
В контексте данного документа термин «стимулятор зажигания» не включает соли щелочных металлов карбоновых кислот (такие как лимоннокислые соли щелочных металлов, уксуснокислые соли щелочных металлов и янтарнокислые соли щелочных металлов), галогенидные соли щелочных металлов (такие как хлоридные соли щелочных металлов), карбонатные соли щелочных металлов или фосфатные соли щелочных металлов, которые, как считается, модифицируют горение углерода. Даже присутствуя в большом количестве относительно общего веса горючего источника тепла, такие соли щелочных металлов не выделяют достаточно энергии во время зажигания горючего источника тепла, чтобы создавать приемлемый аэрозоль во время первых затяжек.
Примеры подходящих стимуляторов зажигания включают, но без ограничения: нитраты; хлораты; перхлораты; броматы; бромиты; бораты; ферраты; ферриты; манганаты; перманганаты; органические пероксиды; неорганические пероксиды; супероксиды; карбонаты; иодаты; периодаты; иодиты; сульфаты; сульфиты; другие сульфоксиды; фосфаты; фосфинаты; и фосфаниты. Указанный по меньшей мере один стимулятор зажигания может содержать пероксид кальция.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления многосегментные компоненты согласно настоящему изобретению, содержащие сплошные горючие источники тепла, содержат одно или более впускных отверстий для воздуха, расположенных вблизи расположенного дальше по потоку конца образующего аэрозоль субстрата.
При использовании воздух, втягиваемый пользователем для вдыхания через один или более проходов для потока воздуха в генерирующих аэрозоль изделиях, содержащих многосегментные компоненты согласно настоящему изобретению, содержащие сплошной горючий источник тепла, не проходит через какие-либо каналы для потока воздуха вдоль сплошного горючего источника тепла. Отсутствие каких-либо каналов для потока воздуха, проходящих через сплошной горючий источник тепла, обеспечивает преимущество, состоящее в по существу предотвращении или ослаблении активации горения сплошного горючего источника тепла во время затяжки, осуществляемой пользователем. Это по существу предотвращает или ослабляет резкие скачки температуры образующего аэрозоль субстрата во время затяжки, осуществляемой пользователем.
Благодаря предотвращению или ослаблению активации горения сплошного горючего источника тепла и, таким образом, предотвращению или ослаблению избыточных повышений температуры образующего аэрозоль субстрата, обеспечивается преимущество, состоящее в возможности предотвращения горения или пиролиза образующего аэрозоль субстрата в интенсивных режимах осуществления затяжек. Обеспечивается преимущество, состоящее в минимизации или ослаблении влияния режима осуществления затяжек пользователем на состав основного потока аэрозоля.
Включение сплошного горючего источника тепла обеспечивает преимущество, состоящее в возможности по существу предотвращения или ослабления попадания продуктов горения и разложения и других материалов, образующихся во время зажигания и горения сплошного горючего источника тепла, в воздух, втягиваемый через многосегментные компоненты согласно настоящему изобретению при их использовании. Это особенно полезно в тех случаях, когда сплошной горючий источник тепла содержит один или более стимуляторов зажигания.
В многосегментных компонентах согласно настоящему изобретению, содержащих сплошной горючий источник тепла, теплопередача от сплошного горючего источника тепла на образующий аэрозоль субстрат происходит, главным образом, за счет теплопроводности, а нагрев образующего аэрозоль субстрата за счет принудительной конвекции минимизирован или уменьшен. Это обеспечивает преимущество, состоящее в возможности содействия минимизации или уменьшению влияния режима осуществления затяжек пользователем на состав основного потока аэрозоля в генерирующих аэрозоль изделиях согласно настоящему изобретению.
В многосегментных компонентах согласно настоящему изобретению, содержащих сплошной горючий источник тепла, особенно важно оптимизировать кондуктивную теплопередачу между горючим источником тепла и образующим аэрозоль субстратом. Как дополнительно описано ниже, добавление одного или более теплопроводных элементов вокруг по меньшей мере заднего участка горючего углеродсодержащего источника тепла и по меньшей мере переднего участка образующего аэрозоль субстрата является особенно предпочтительным в многосегментных компонентах согласно настоящему изобретению, которые содержат сплошные источники тепла и в которых нагрев образующего аэрозоль субстрата за счет принудительной конвекции является незначительным или вовсе отсутствует.
Следует понимать, что многосегментные компоненты согласно настоящему изобретению могут содержать сплошные горючие источники тепла, содержащие один или более закрытых или запертых проходов, через которые невозможно втягивание воздуха пользователем для вдыхания.
Например, многосегментные компоненты согласно настоящему изобретению могут содержать сплошные горючие источники тепла, содержащие один или более закрытых проходов, которые проходят от передней торцевой поверхности на расположенном раньше по потоку конце сплошного горючего углеродсодержащего источника тепла вдоль лишь части длины сплошного горючего углеродсодержащего источника тепла.
Включение одного или более закрытых проходов для воздуха увеличивает площадь поверхности сплошного горючего источника тепла, на которую воздействует кислород из воздуха, и обеспечивает преимущество, состоящее в возможности содействия зажиганию и устойчивому горению сплошного горючего источника тепла.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения горючий источник тепла содержит по меньшей мере один продольный канал для потока воздуха, обеспечивающий один или более проходов для потока воздуха через источник тепла.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «канал для потока воздуха» используется для описания канала, который проходит вдоль длины источника тепла и через который возможно втягивание воздуха через генерирующее аэрозоль изделие для вдыхания пользователем.
Диаметр указанного по меньшей мере одного продольного канала для потока воздуха может составлять от приблизительно 1,5 мм до приблизительно 3 мм, более предпочтительно от приблизительно 2 мм до приблизительно 2,5 мм. Внутренняя поверхность указанного по меньшей мере одного продольного канала для потока воздуха может быть частично или полностью покрытой, как более подробно описано в WO 2009/022232 A1.
Образующий аэрозоль субстрат может представлять собой твердый образующий аэрозоль субстрат. В качестве альтернативы, образующий аэрозоль субстрат может содержать как твердые, так и жидкие компоненты. Образующий аэрозоль субстрат может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие ароматические соединения табака, выделяющиеся из субстрата при нагреве. В качестве альтернативы, образующий аэрозоль субстрат может содержать нетабачный материал. Образующий аэрозоль субстрат также может содержать одно или более веществ для образования аэрозоля. Примеры подходящих веществ для образования аэрозоля включают, но без ограничения, глицерин и пропиленгликоль.
В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль субстрат представляет собой стержень, содержащий табакосодержащий материал.
Если образующий аэрозоль субстрат представляет собой твердый образующий аэрозоль субстрат, то этот твердый образующий аэрозоль субстрат может содержать, например, одно или более из следующего: порошок, гранулы, шарики, крупицы, тонкие трубки, полосы или листы, содержащие одно или более из следующего: травяные листья, табачные листья, фрагменты табачных жилок, восстановленный табак, гомогенизированный табак, экструдированный табак и расширенный табак. Твердый образующий аэрозоль субстрат может иметь рассыпную форму, или он может быть обеспечен в подходящей емкости или картридже. Например, образующий аэрозоль материал твердого образующего аэрозоль субстрата может быть заключен внутри бумажной или другой обертки и иметь форму заглушки. Если образующий аэрозоль субстрат имеет форму заглушки, то вся эта заглушка, включая любую обертку, может считаться образующим аэрозоль субстратом.
При необходимости, твердый образующий аэрозоль субстрат может содержать дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматические соединения, выделяющиеся при нагреве твердого образующего аэрозоль субстрата. Твердый образующий аэрозоль субстрат может заключать в себе капсулы, которые содержат, например, дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматические соединения, и такие капсулы могут плавиться во время нагрева твердого образующего аэрозоль субстрата.
При необходимости, твердый образующий аэрозоль субстрат может быть обеспечен на термостабильном носителе или встроен в него. Носитель может иметь форму порошка, гранул, шариков, крупиц, тонких трубок, полосок или листов. Твердый образующий аэрозоль субстрат может быть нанесен на поверхность носителя в виде, например, листа, пены, геля или суспензии. Твердый образующий аэрозоль субстрат может быть нанесен на всю поверхность носителя или, в качестве альтернативы, он может быть нанесен в виде рисунка с целью обеспечения неравномерной доставки ароматизатора во время использования.
Образующий аэрозоль субстрат может присутствовать в виде заглушки или сегмента, которые содержат материал, способный выделять летучие соединения при нагреве, и окружены бумажной или другой оберткой. Как указано выше, если образующий аэрозоль субстрат имеет форму такой заглушки или сегмента, то вся эта заглушка или сегмент, включая любую обертку, считается образующим аэрозоль субстратом.
Образующий аэрозоль субстрат предпочтительно имеет длину от приблизительно 5 мм до приблизительно 20 мм. В некоторых вариантах осуществления образующий аэрозоль субстрат может иметь длину от приблизительно 6 мм до приблизительно 15 мм или длину от приблизительно 7 мм до приблизительно 12 мм.
В предпочтительных вариантах осуществления образующий аэрозоль субстрат, содержит заглушку из материала на основе табака, обернутого в фицеллу. В особо предпочтительных вариантах осуществления образующий аэрозоль субстрат содержит заглушку из гомогенизированного материала на основе табака, обернутого в фицеллу.
В любых из вышеописанных вариантов осуществления горючий источник тепла и образующий аэрозоль субстрат могут упираться друг в друга с соосным выравниванием. Если вспучивающееся покрытие обеспечено на заднем участке горючего источника тепла, то указанное вспучивающееся покрытие имеет возможность удержания горючего источника тепла в непосредственном контакте с образующим аэрозоль субстратом во время использования для обеспечения хорошего теплового соединения между двумя указанными компонентами и для поддержания температуры образующего аэрозоль субстрата в пределах требуемого диапазона.
Если образующий аэрозоль субстрат содержит заглушку из материала на основе табака, обернутую в фицеллу, то вспучивающееся покрытие может быть обеспечено по меньшей мере на части образующего аэрозоль субстрата. Например, вспучивающееся покрытие может быть обеспечено на переднем участке образующего аэрозоль субстрата. Вспучивающееся покрытие, обеспеченное по меньшей мере на части образующего аэрозоль субстрата, может быть таким же, что и вспучивающееся покрытие, обеспеченное на всем переднем участке горючего источника тепла или на его части. Вспучивающееся покрытие, обеспеченное по меньшей мере на части образующего аэрозоль субстрата, может отличаться от вспучивающегося покрытия, обеспеченного на всем переднем участке горючего источника тепла или на его части. Вспучивающееся покрытие, обеспеченное по меньшей мере на части образующего аэрозоль субстрата, может быть обеспечено в виде прерывистого рисунка. Вспучивающееся покрытие может быть обеспечено по существу по всей длине образующего аэрозоль субстрата.
Если вспучивающееся покрытие обеспечено на переднем участке горючего источника тепла, на заднем участке горючего источника тепла и по меньшей мере на части образующего аэрозоль субстрата, то указанное вспучивающееся покрытие может содержать первое, второе и третье вспучивающиеся покрытия. Указанные первое, второе и третье вспучивающиеся покрытия могут содержать разные вспучивающиеся материалы. Указанные первое, второе и третье вспучивающиеся покрытия могут содержать одинаковый вспучивающийся материал.
Используемые в данном документе применительно к настоящему изобретению термины «упирающийся» и «упираться» используются для описания компонента или части компонента, которые находятся в непосредственном контакте с другим компонентом или частью компонента.
Многосегментные компоненты согласно настоящему изобретению могут содержать теплопроводный элемент, расположенный вокруг как по меньшей мере заднего участка горючего источника тепла, так и по меньшей мере переднего участка образующего аэрозоль субстрата, в непосредственном контакте с ними. Теплопроводный элемент отделен от обертки, окружающей задний участок горючего источника тепла и по меньшей мере передний участок образующего аэрозоль субстрата, и обеспечен в дополнение к обертке. В таких вариантах осуществления теплопроводный элемент обеспечивает тепловую связь между горючим источником тепла и образующим аэрозоль субстратом генерирующих аэрозоль изделий согласно настоящему изобретению, и он обеспечивает преимущество, состоящее в содействии достижению достаточной теплопередачи от горючего источника тепла на образующий аэрозоль субстрат для образования приемлемого аэрозоля.
В качестве альтернативы или дополнительно, многосегментные компоненты согласно настоящему изобретению могут содержать теплопроводный элемент, расположенный на расстоянии от одного или обоих из горючего источника тепла и образующего аэрозоль субстрата таким образом, чтобы отсутствовал непосредственный контакт между теплопроводным элементом и одним или обоими из горючего источника тепла и образующего аэрозоль субстрата.
Указанные один или более теплопроводных элементов предпочтительно являются негорючими. В некоторых вариантах осуществления указанные один или более теплопроводных элементов могут ограничивать поступление кислорода. Иначе говоря, указанные один или более теплопроводных элементов могут затруднять или препятствовать прохождению кислорода через теплопроводный элемент.
Подходящие теплопроводные элементы для использования в многосегментных компонентах согласно настоящему изобретению включают, но без ограничения: обертки из металлической фольги, например такие, как обертки из алюминиевой фольги, стальные обертки, обертки из железной фольги и обертки из медной фольги; и обертки из фольги из металлического сплава.
Многосегментные компоненты согласно настоящему изобретению также могут содержать крышку, выполненную с возможностью по меньшей мере частичного закрывания передней торцевой поверхности горючего источника тепла, причем указанная крышка выполнена с возможностью съема для открывания передней торцевой поверхности горючего источника тепла перед использованием генерирующего аэрозоль изделия.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «крышка» относится к защитной крышке, которая по существу окружает дальний конец многосегментного компонента, включая переднюю торцевую поверхность. Обеспечение крышки, которую снимают перед зажиганием горючего источника тепла, обеспечивает преимущество, состоящее в защите горючего источника тепла перед использованием.
Например, многосегментные компоненты согласно настоящему изобретению могут содержать съемную крышку, прикрепленную на линии ослабления к дальнему концу курительного изделия, причем указанная крышка содержит цилиндрическую заглушку из материала, окруженную оберткой, как описано в WO 2014/086998 A1.
Многосегментные компоненты согласно настоящему изобретению также могут содержать элемент переноса или разделительный элемент, расположенные дальше по потоку относительно образующего аэрозоль субстрата. Такой элемент может иметь форму полой трубки, которая расположена дальше по потоку относительно образующего аэрозоль субстрата.
Элемент переноса может упираться в образующий аэрозоль субстрат. В качестве альтернативы, элемент переноса может быть расположен на расстоянии от образующего аэрозоль субстрата. Элемент переноса может быть соосно выровнен с одним или обоими из горючего источника тепла и образующего аэрозоль субстрата.
Включение элемента переноса обеспечивает преимущество, состоящее в возможности охлаждения аэрозоля, генерируемого за счет теплопередачи от горючего источника тепла на образующий аэрозоль субстрат. Включение элемента переноса также обеспечивает преимущество, состоящее в возможности регулирования общей длины генерирующего аэрозоль изделия, содержащего многосегментный компонент согласно настоящему изобретению, до требуемого значения, например до длины, близкой к длине обычной сигареты, посредством надлежащего выбора длины элемента переноса.
Элемент переноса может иметь длину от приблизительно 7 мм до приблизительно 50 мм, например длину от приблизительно 10 мм до приблизительно 45 мм или от приблизительно 15 мм до приблизительно 30 мм. Элемент переноса может иметь другие значения длины, в зависимости от требуемой общей длины генерирующего аэрозоль изделия, и наличия и длины других компонентов в многосегментном компоненте или генерирующем аэрозоль изделии, содержащем этот многосегментный компонент.
Предпочтительно, элемент переноса содержит по меньшей мере одно трубчатое полое тело с открытым концом. В таких вариантах осуществления при использовании воздух, втягиваемый в генерирующее аэрозоль изделие, проходит по меньшей мере через одно трубчатое полое тело с открытым концом по мере своего прохождения дальше по потоку через генерирующее аэрозоль изделие.
Элемент переноса может содержать по меньшей мере одно трубчатое полое тело с открытым концом, выполненное из одного или более подходящих материалов, которые являются по существу термически стабильными при температуре аэрозоля, генерируемого за счет теплопередачи от горючего источника тепла на образующий аэрозоль субстрат. Подходящие материалы известны в данной области техники и включают, но без ограничения, бумагу, картон, пластмассы, такие как ацетилцеллюлоза, керамику и их комбинации.
Многосегментные компоненты согласно настоящему изобретению также могут содержать элемент охлаждения аэрозоля или теплообменник, расположенный дальше по потоку относительно образующего аэрозоль субстрата. Элемент охлаждения аэрозоля может содержать множество каналов, проходящих в продольном направлении.
Элемент охлаждения аэрозоля может содержать собранный лист материала, выбранного из группы, состоящей из металлической фольги, полимерного материала и по существу непористой бумаги или картона. В некоторых вариантах осуществления элемент охлаждения аэрозоля может содержать собранный лист материала, выбранного из группы, состоящей из полиэтилена (ПЭ), полипропилена (ПП), поливинилхлорида (ПВХ), полиэтилентерефталата (ПЭТ), полимолочной кислоты (ПМК), ацетилцеллюлозы (АЦ) и алюминиевой фольги.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления элемент охлаждения аэрозоля, может содержать собранный лист биологически разлагаемого полимерного материала, такого как полимолочная кислота (ПМК) или продукт марки Mater-Bi® (доступное на рынке семейство сложных сополиэфиров на основе крахмала).
Обертка может быть выполнена из любого подходящего материала или комбинации материалов. Подходящие материалы хорошо известны в данной области техники и включают, но без ограничения, сигаретную бумагу.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения, предложено генерирующее аэрозоль изделие, содержащее многосегментный компонент согласно первому аспекту настоящего изобретения и мундштук, расположенный дальше по потоку относительно многосегментного компонента.
Горючий источник тепла расположен на дальнем конце генерирующего аэрозоль изделия или вблизи него. Мундштучный конец генерирующего аэрозоль изделия расположен дальше по потоку относительно дальнего конца генерирующего аэрозоль изделия.
Предпочтительно, мундштук имеет низкую эффективность фильтрации, более предпочтительно очень низкую эффективность фильтрации. Мундштук может представлять собой односегментный или однокомпонентный мундштук. В качестве альтернативы, мундштук может представлять собой многосегментный или многокомпонентный мундштук.
Мундштук может содержать фильтр, содержащий один или более сегментов, содержащих подходящие известные фильтрующие материалы. Подходящие фильтрующие материалы известны в данной области техники и включают, но без ограничения, ацетилцеллюлозу и бумагу. Мундштук может содержать один или более сегментов, содержащих абсорбенты, адсорбенты, ароматизаторы и другие модификаторы аэрозолей и добавки или их комбинации.
Генерирующие аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению могут содержать многосегментный компонент согласно любым вариантам осуществления, описанным выше, и мундштучный сегмент на расположенном дальше по потоку конце многосегментного компонента.
Генерирующие аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению могут иметь по существу цилиндрическую форму. Генерирующее аэрозоль изделие может быть по существу удлиненным. Генерирующее аэрозоль изделие имеет длину и окружность, по существу перпендикулярную длине.
Образующий аэрозоль субстрат может иметь по существу цилиндрическую форму. Образующий аэрозоль субстрат может быть по существу продолговатым. Образующий аэрозоль субстрат также имеет длину и окружность, по существу перпендикулярную длине. Образующий аэрозоль субстрат может быть расположен в генерирующем аэрозоль изделии таким образом, чтобы длина образующего аэрозоль субстрата была по существу параллельна направлению потока воздуха в генерирующем аэрозоль изделии.
Генерирующие аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению могут иметь любую требуемую длину. Например, генерирующие аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению могут иметь общую длину от приблизительно 65 мм до приблизительно 100 мм.
Генерирующие аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению могут иметь любой требуемый наружный диаметр. Например, генерирующие аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению могут иметь наружный диаметр от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм.
Используемый в данном документе применительно к настоящему изобретению термин «диаметр» относится к максимальному поперечному размеру генерирующих аэрозоль изделий, многосегментных компонентов или частей генерирующих аэрозоль изделий или многосегментных компонентов согласно настоящему изобретению.
Сборка генерирующих аэрозоль изделий согласно настоящему изобретению может осуществляться с помощью известных способов и оборудования.
Предложен также способ изготовления многосегментного компонента для генерирующего аэрозоль изделия, включающий этапы, на которых: обеспечивают горючий источник тепла; наносят вспучивающееся покрытие на весь горючий источник тепла или на его часть, причем указанное вспучивающееся покрытие выполнено с возможностью образования теплоизоляционного слоя на всем горючем источнике тепла или на его части в ответ на нагрев, осуществляемый горючим источником тепла.
Способ также может включать этапы, на которых: обеспечивают образующий аэрозоль субстрат дальше по потоку относительно горючего источника тепла; наносят обертку на задний участок горючего источника тепла и по меньшей мере на передний участок образующего аэрозоль субстрата таким образом, чтобы передний участок горючего источника тепла проходил за пределы обертки с тем, чтобы этот передний участок горючего источника тепла был открыт во время использования; и обеспечивают вспучивающееся покрытие на всем переднем участке горючего источника тепла или на его части.
Этап нанесения вспучивающегося покрытия на весь горючий источник тепла или на его часть может быть осуществлен после этапа нанесения обертки на задний участок горючего источника тепла и по меньшей мере на передний участок образующего аэрозоль субстрата. В качестве альтернативы, этап нанесения вспучивающегося покрытия на весь горючий источник тепла или на его часть может быть осуществлен до этапа нанесения обертки на задний участок горючего источника тепла и по меньшей мере на передний участок образующего аэрозоль субстрата.
Этап нанесения вспучивающегося покрытия на весь горючий источник тепла или на его часть может быть выполнен посредством одного или более из следующего: промазывания, нанесения покрытия распылением, нанесения покрытия погружением, использования клеевого пистолета, использования щетки или валика, использования сопла, или ротационной глубокой печати, или других способов печати. Если вспучивающийся материал представляет собой порошок, то он может быть приклеен к переднему участку горючего источника тепла с помощью клея или связующего.
Горючий источник тепла может содержать стимулятор зажигания.
Предложен также способ изготовления многосегментного компонента для генерирующего аэрозоль изделия, включающий этапы, на которых: обеспечивают горючий источник тепла; обеспечивают образующий аэрозоль субстрат дальше по потоку относительно горючего источника тепла; наносят вспучивающееся покрытие на весь горючий источник тепла или на его часть; наносят обертку по меньшей мере на задний участок горючего источника тепла и по меньшей мере на передний участок образующего аэрозоль субстрата, причем указанное вспучивающееся покрытие выполнено с возможностью образования теплоизоляционного слоя на переднем участке горючего источника тепла в ответ на нагрев, осуществляемый горючим источником тепла.
Предложен также способ изготовления генерирующего аэрозоль изделия, включающий этапы, на которых: обеспечивают многосегментный компонент, изготовленный согласно любому из способов, описанных выше; и обеспечивают мундштук дальше по потоку относительно указанного многосегментного компонента. Предпочтительно, мундштук имеет низкую эффективность фильтрации, более предпочтительно очень низкую эффективность фильтрации. Мундштук может представлять собой односегментный или однокомпонентный мундштук. В качестве альтернативы, мундштук может представлять собой многосегментный или многокомпонентный мундштук. Мундштук может содержать фильтр, содержащий один или более сегментов, содержащих подходящие известные фильтрующие материалы. Подходящие фильтрующие материалы известны в данной области техники и включают, но без ограничения, ацетилцеллюлозу и бумагу. Мундштук может содержать один или более сегментов, содержащих абсорбенты, адсорбенты, ароматизаторы и другие модификаторы аэрозолей и добавки или их комбинации.
Все научные и технические термины, используемые в данном документе, имеют значения, обычно используемые в данной области техники, если не указано иное. Приведенные в данном документе определения предназначены для облегчения понимания определенных терминов, часто используемых в данном документе.
Признаки, описанные в отношении одного или более аспектов, могут быть в равной степени применены и к другим аспектам настоящего изобретения. В частности, признаки, описанные в отношении многосегментного компонента по первому аспекту, могут быть в равной степени применены к генерирующему аэрозоль изделию по второму аспекту, и наоборот. Дополнительно, признаки, описанные в отношении многосегментного компонента по первому аспекту или генерирующего аэрозоль изделия по второму аспекту, могут быть в равной степени применены к способу изготовления.
Настоящее изобретение будет далее описано исключительно на примерах со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:
на Фиг. 1 показан схематический вид в продольном сечении генерирующего аэрозоль изделия, имеющего многосегментный компонент согласно первому варианту осуществления изобретения;
на Фиг. 2 показан схематический вид в продольном сечении генерирующего аэрозоль изделия, имеющего многосегментный компонент согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;
на Фиг. 3 показан схематический вид в продольном сечении генерирующего аэрозоль изделия, имеющего многосегментный компонент согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;
на Фиг. 4 показан схематический вид в продольном сечении генерирующего аэрозоль изделия, имеющего многосегментный компонент согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения;
на Фиг. 5 показан схематический вид в продольном сечении генерирующего аэрозоль изделия, имеющего многосегментный компонент согласно пятому варианту осуществления изобретения; и
на Фиг. 6-9 показаны схематические продольные виды горючих источников тепла, содержащих вспучивающееся покрытие по меньшей мере на переднем участке горючего источника тепла, для использования в многосегментном компоненте согласно настоящему изобретению.
Генерирующее аэрозоль изделие 2 согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, показанное на Фиг. 1, содержит многосегментный компонент 50 и мундштук 18, расположенный дальше по потоку относительно многосегментного компонента 50. Многосегментный компонент 50 содержит сплошной горючий источник 4 тепла, имеющий переднюю торцевую поверхность 6 и противоположную заднюю торцевую поверхность 8, образующий аэрозоль субстрат 10 и элемент 12 переноса. Многосегментный компонент 50 также содержит элемент 14 охлаждения аэрозоля и разделительный элемент 16, расположенный дальше по потоку относительно образующего аэрозоль субстрата 10.
Сплошной горючий источник 4 тепла представляет собой сплошной углеродсодержащий горючий источник тепла и расположен на дальнем конце генерирующего аэрозоль изделия 2. Как показано на Фиг. 1, негорючий и по существу воздухонепроницаемый барьер 22 в форме диска из алюминиевой фольги обеспечен между задней торцевой поверхностью 8 сплошного горючего источника 4 тепла и образующим аэрозоль субстратом 10. Барьер 22 нанесен на заднюю торцевую поверхность 8 сплошного горючего источника 4 тепла путем напрессовывания диска из алюминиевой фольги на заднюю торцевую поверхность 8 сплошного горючего источника 4 тепла и упирается в заднюю торцевую поверхность 8 горючего углеродсодержащего источника 4 тепла и образующий аэрозоль субстрат 10.
В других вариантах осуществления настоящего изобретения (не показаны) негорючий и по существу воздухонепроницаемый барьер 22 между задней поверхностью 8 сплошного горючего источника 4 тепла и образующим аэрозоль субстратом 10 может отсутствовать.
Образующий аэрозоль субстрат 10 расположен по потоку непосредственно после барьера 22, нанесенного на заднюю торцевую поверхность 8 сплошного горючего источника 4 тепла. Образующий аэрозоль субстрат 10 содержит цилиндрическую заглушку из гомогенизированного материала 24 на основе табака, содержащую вещество для образования аэрозоля, например такое, как глицерин, и обернутую в фицеллу 26.
Элемент 12 переноса расположен по потоку непосредственно после образующего аэрозоль субстрата 10 и содержит цилиндрическую полую ацетилцеллюлозную трубку 28 с открытым концом.
Элемент 14 охлаждения аэрозоля расположен по потоку непосредственно после элемента 12 переноса и содержит собранный лист биологически разлагаемого полимерного материала, например такого, как полимолочная кислота.
Разделительный элемент 16 расположен по потоку непосредственно после элемента 14 охлаждения аэрозоля и содержит цилиндрическую полую бумажную или картонную трубку 30 с открытым концом.
Мундштук 18 расположен по потоку непосредственно после разделительного элемента 16. Как показано на Фиг. 1, мундштук 18 расположен на ближнем конце генерирующего аэрозоль изделия 2 и содержит цилиндрическую заглушку из подходящего фильтрующего материала 32, например такого, как ацетилцеллюлозное волокно с очень низкой эффективностью фильтрации, завернутый в фицеллу 34 фильтра.
Как показано на Фиг. 1, генерирующее аэрозоль изделие 2 также содержит одиночный теплопроводный элемент 36 из подходящего теплопроводного материала, например такого, как алюминиевая фольга, лежащий поверх заднего участка сплошного горючего источника 4 тепла и переднего участка образующего аэрозоль субстрата 10. В данном варианте осуществления одиночный теплопроводный элемент 36 не лежит поверх какого-либо участка элемента 12 переноса.
В других вариантах осуществления изобретения (не показаны) одиночный теплопроводный элемент 36 может лежать поверх заднего участка сплошного горючего источника 4 тепла, всей длины образующего аэрозоль субстрата 10 и всей длины элемента 12 переноса.
В других вариантах осуществления настоящего изобретения (не показаны) элемент 12 переноса может проходить за пределы указанного одиночного теплопроводного элемента 36 в направлении вниз по потоку. Иначе говоря, одиночный теплопроводный элемент 36 может лежать поверх лишь переднего участка элемента 12 переноса.
Одиночный теплопроводный элемент 36 окружен оберткой 38 из теплоизоляционного листового материала, например такого, как сигаретная бумага, с низкой воздухопроницаемостью, который обернут вокруг образующего аэрозоль субстрата 10, элемента 12 переноса и заднего участка сплошного горючего источника 4 тепла с образованием многосегментного компонента 50 курительного изделия 2.
Элемент 14 охлаждения аэрозоля и разделительный элемент 16 могут быть окружены дополнительной оберткой (не показана). В качестве альтернативы, элемент 14 охлаждения аэрозоля, разделительный элемент 16 и мундштук 18 могут представлять собой отдельные сегменты, которые удерживаются вместе и соединяются с многосегментным компонентом 50 посредством наружной обертки 20.
В других вариантах осуществления (не показаны) обертка 38 может проходить дальше по потоку относительно элемента 12 переноса с окружением других компонентов генерирующего аэрозоль изделия 2, таких как элемент 14 охлаждения аэрозоля и разделительный элемент 16, которые таким образом включаются в многосегментный компонент. Мундштук 18 может в этом случае быть присоединен на расположенном дальше по потоку конце многосегментного компонента посредством наружной обертки 20, или дополнительной обертки, или полосы ободковой бумаги (не показана).
В генерирующем аэрозоль изделии 2 согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, показанному на Фиг. 1, одиночный теплопроводный элемент 36 и обертка 38 проходят приблизительно до одного и того же места на сплошном горючем источнике 4 тепла в направлении вверх по потоку, так что расположенные раньше по потоку концы одиночного теплопроводного элемента 36 и обертки 38 по существу выровнены поверх сплошного горючего источника 4 тепла.
Участок сплошного горючего источника 4 тепла, окруженный оберткой 38, может именоваться задним участком горючего источника 4 тепла. Участок горючего источника 4 тепла, который проходит за пределы обертки 38, так что он является открытым во время использования, может именоваться передним участком горючего источника 4 тепла
Следует понимать, что в других вариантах осуществления изобретения (не показаны) обертка 38 может проходить за пределы одиночного теплопроводного элемента 36 в направлении вверх по потоку.
Генерирующее аэрозоль изделие 2 содержит одно или более впускных отверстий 38 для воздуха вокруг периферии образующего аэрозоль субстрата 10.
Как показано на Фиг. 1, окружное расположение первых впускных отверстий 40 для воздуха обеспечено в фицелле 26 образующего аэрозоль субстрата 10, обертке 38 и одиночном теплопроводном элементе 36 для обеспечения возможности прохождения холодного воздуха (показан пунктирными стрелками на Фиг. 1) в образующий аэрозоль субстрат 10.
Генерирующее аэрозоль изделие 2 также содержит вспучивающееся покрытие 42, обеспеченное на горючем источнике 4 тепла. В варианте осуществления, показанном на Фиг. 1, вспучивающееся покрытие 42 обеспечено по существу по всей длине горючего источника 4 тепла. Вспучивающееся покрытие 42 обеспечено по существу на всей наружной поверхности горючего источника 4 тепла. Вспучивающееся покрытие 42 не обеспечено на передней торцевой поверхности горючего источника 4 тепла. В данном варианте осуществления, на заднем участке горючего источника 4 тепла вспучивающееся покрытие 42 расположено на внутренней поверхности теплопроводного элемента 36, так что оно находится в непосредственном контакте с горючим источником 4 тепла. В других примерах (не показаны) вспучивающееся покрытие 42 может находиться в контакте с задним участком горючего источника 4 тепла опосредованно, например, через теплопроводный элемент 36. Вспучивающееся покрытие 42 окружает горючий источник 4 тепла и выполнено с возможностью расширения под действием тепла от горючего источника 4 тепла. Вспучивающийся слой 42 выполнен из вспучивающегося неорганического клея. Подходящие вспучивающиеся неорганические клеи включают клеи на основе силиката натрия, например те, которые поставляются компанией PQ Corporation, Малверн, Пенсильвания, США.
Многосегментный компонент 50 также может содержать съемную крышку (не показана), которая расположена на его дальнем конце и непосредственно примыкает к источнику 4 тепла. Например, съемная крышка может содержать центральную часть, содержащую осушитель, такой как глицерин, для абсорбции влаги, в отличие от источника тепла, и она обернута участками одной или обеих из наружной обертки 20 и обертки 38 и соединена с остальной частью этих оберток по линии ослабления, содержащей множество перфорационных отверстий в обертке. В таких примерах для использования генерирующего аэрозоль изделия пользователь снимает указанную съемную крышку путем поперечного сжатия крышки посредством ее зажатия между большим и указательным пальцами. При сжатии крышки, к указанной линии наименьшего сопротивления прикладывается усилие, достаточное для локального разрыва обертки, посредством которой присоединена крышка. Затем пользователь снимает крышку посредством ее скручивания с разрывом по оставшемуся участку линии ослабления. При снятии крышки источник тепла становится частично открытым, благодаря чему пользователь имеет возможность поджигания курительного изделия.
При использовании пользователь поджигает сплошной горючий источник 4 тепла курительного изделия 2 согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения и затем осуществляет затяжку на мундштуке 18. При осуществлении пользователем затяжки на мундштуке 18 воздух (показан точечными стрелками на Фиг. 1) втягивается в образующий аэрозоль субстрат 10 генерирующего аэрозоль изделия 2 через впускные отверстия 40 для воздуха.
Передний участок образующего аэрозоль субстрата 10 нагревается за счет теплопередачи через заднюю торцевую поверхность 8 сплошного горючего источника 4 тепла и барьер 22.
Нагрев образующего аэрозоль субстрата 10 за счет теплопроводности приводит к выделению глицерина и других летучих и полулетучих соединений из заглушки из гомогенизированного материала 24 на основе табака. Соединения, выделяющиеся из образующего аэрозоль субстрата 10, образуют аэрозоль, который вовлекается в воздух, втягиваемый в образующий аэрозоль субстрат 10 генерирующего аэрозоль изделия 2 через впускные отверстия 40 для воздуха при его протекании через образующий аэрозоль субстрат 10. Втянутый воздух и вовлеченный в него аэрозоль (показаны пунктирными стрелками на Фиг. 1) проходят дальше по потоку через элемент 12 переноса, элемент 14 охлаждения аэрозоля и разделительный элемент 16, где они охлаждаются и конденсируются. Охлажденные втянутый воздух и вовлеченный в него аэрозоль проходят дальше по потоку через мундштук 18 и доставляются пользователю через ближний конец генерирующего аэрозоль изделия 2 согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Негорючий и по существу воздухонепроницаемый барьер 22 на задней торцевой поверхности 8 сплошного горючего источника 4 тепла изолирует указанный сплошной горючий источник 4 тепла от воздуха, втягиваемого через генерирующее аэрозоль изделие 2, так что при использовании воздух, втягиваемый через генерирующее аэрозоль изделие 2, не входит в непосредственный контакт с указанным сплошным горючим источником 4 тепла.
Во время нагрева вспучивающегося покрытия 42 горючим источником 4 тепла вспучивающееся покрытие 42 расширяется. Расширенное вспучивающееся покрытие 42 обеспечивает теплоизоляционный слой на наружной поверхности горючего источника 4 тепла. Это снижает температуру наружной поверхности генерирующего аэрозоль изделия 2 и способствует снижению потенциального риска теплового повреждения соседних материалов вследствие ненадлежащего обращения с генерирующим аэрозоль изделием 2.
Вспучивающееся покрытие 42 имеет толщину в нерасширенном состоянии от приблизительно 0,1 мм до приблизительно 2 мм и коэффициент расширения от приблизительно 1,5:1 до приблизительно 8:1.
Признаки описанных ниже дополнительных вариантов осуществления настоящего изобретения, идентичные признакам, описанным выше в отношении первого варианта осуществления настоящего изобретения, показанного на Фиг. 1, обозначены с использованием общих ссылочных номеров.
На Фиг. 2 показано генерирующее аэрозоль изделие согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Во втором варианте осуществления вспучивающееся покрытие содержит первое вспучивающееся покрытие 43, обеспеченное на переднем участке горючего источника 4 тепла, и второе вспучивающееся покрытие 44, обеспеченное на заднем участке горючего источника 4 тепла. Вместе первое 43 и второе 44 вспучивающиеся покрытия обеспечены по существу на всей наружной поверхности горючего источника 4 тепла. В результате по существу вся наружная поверхность горючего источника 4 тепла имеет вспучивающееся покрытие 43, 44. Первое 43 и второе 44 вспучивающиеся покрытия выполнены из разных вспучивающихся материалов. Материал, используемый в первом вспучивающемся покрытии 43, выбран для оптимизации теплоизоляционных свойств первого вспучивающегося покрытия 43, в то время как материал, используемый во втором вспучивающемся покрытии 44, выбран для оптимизации адгезивных или удерживающих свойств второго вспучивающегося покрытия таким образом, чтобы надежно фиксировать горючий источник тепла на месте.
На Фиг. 3 показано генерирующее аэрозоль изделие согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. В третьем варианте осуществления вспучивающееся покрытие содержит первое вспучивающееся покрытие 43, обеспеченное на переднем участке горючего источника 4 тепла, и второе вспучивающееся покрытие 44, обеспеченное на заднем участке горючего источника 4 тепла. Первое вспучивающееся покрытие 43 обеспечено в виде прерывистого рисунка, например в виде ряд колец вокруг окружной поверхности переднего участка горючего источника 4 тепла. Как и во втором варианте осуществления, первое 43 и второе 44 вспучивающиеся покрытия выполнены из разных материалов, и второе вспучивающееся покрытие 44 обеспечено по существу по существу на всей наружной поверхности заднего участка горючего источника 4 тепла.
На Фиг. 4 показано генерирующее аэрозоль изделие согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения. В четвертом варианте осуществления вспучивающееся покрытие 42 обеспечено на обоих из переднего участка горючего источника 4 тепла и заднего участка горючего источника 4 тепла. Вспучивающееся покрытие 42 обеспечено по существу на всей наружной поверхности заднего участка горючего источника 4 тепла. Вспучивающееся покрытие 42 обеспечено в виде прерывистого рисунка на переднем участке горючего источника 4 тепла.
На Фиг. 5 показано генерирующее аэрозоль изделие согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения. В пятом варианте осуществления вспучивающееся покрытие 42 обеспечено лишь на переднем участке горючего источника 4 тепла. Вспучивающееся покрытие 42 обеспечено по существу на всей наружной поверхности переднего участка горючего источника 4 тепла. Задний участок горючего источника 4 тепла не имеет вспучивающегося покрытия. Вместо этого одиночный теплопроводный элемент 36 находится в непосредственном контакте с задним участком горючего источника 4 тепла.
На Фиг. 6-9 показаны горючие источники тепла для использования в многосегментном компоненте согласно настоящему изобретению.
В варианте осуществления, показанном на Фиг. 6, вспучивающееся покрытие 42 обеспечено лишь на переднем участке горючего источника 4 тепла. Вспучивающееся покрытие 42 обеспечено по существу на всей наружной поверхности переднего участка горючего источника 4 тепла. Задний участок горючего источника 4 тепла не имеет вспучивающегося покрытия. Вспучивающееся покрытие 42 обеспечено в виде непрерывного слоя. Вспучивающееся покрытие 42 не обеспечено по существу по всей длине горючего источника 4 тепла.
В вариантах осуществления, показанных на Фиг. 7-9, вспучивающееся покрытие 42 обеспечено в виде прерывистого рисунка по существу на всей наружной поверхности переднего участка горючего источника 4 тепла.
В вариантах осуществления, показанных на Фиг. 7, вспучивающееся покрытие 42 обеспечено в виде ряда параллельных полос. На Фиг. 7a и 7b вспучивающееся покрытие 42 обеспечено лишь на переднем участке горючего источника 4 тепла. Вспучивающееся покрытие 42 не обеспечено по существу по всей длине горючего источника 4 тепла. На Фиг. 7a вспучивающееся покрытие 42 обеспечено в виде ряда продольных параллельных полос. На Фиг. 7b вспучивающееся покрытие 42 обеспечено в виде ряда поперечных параллельных полос.
На Фиг. 7c вспучивающееся покрытие 42 обеспечено в виде ряда продольных полос по всей длине горючего источника 4 тепла. На Фиг. 7c вспучивающееся покрытие обеспечено в виде прерывистого рисунка по существу на всей наружной поверхности переднего участка горючего источника тепла и по существу по всей длине горючего источника тепла.
В варианте осуществления, показанном на Фиг. 8, вспучивающееся покрытие 42 обеспечено в виде ряда точек на переднем участке горючего источника 4 тепла. Задний участок горючего источника 4 тепла не имеет вспучивающегося покрытия. Вспучивающееся покрытие 42 не обеспечено по существу по всей длине горючего источника 4 тепла.
В варианте осуществления, показанном на Фиг. 9, вспучивающееся покрытие 42 обеспечено на обоих из переднего участка и заднего участка горючего источника 4 тепла. Вспучивающееся покрытие 42 обеспечено в виде решетки. Вспучивающееся покрытие 42 обеспечено по существу по всей длине горючего источника 4 тепла. Вспучивающееся покрытие 42 обеспечено по существу на всей наружной поверхности горючего источника 4 тепла.
Вышеописанные конкретные варианты осуществления и примеры иллюстрируют, но не ограничивают настоящее изобретение. Следует понимать, что возможны и другие варианты осуществления настоящего изобретения, и описанные в данном документе конкретные варианты осуществления и примеры не являются исчерпывающими.
Изобретение относится к многосегментному компоненту для генерирующего изделия. Многосегментный компонент (50) для генерирующего аэрозоль изделия (2) содержит горючий источник (4) тепла, образующий аэрозоль субстрат (10), расположенный дальше по потоку относительно горючего источника (4) тепла, и обертку (38), окружающую задний участок горючего источника (4) тепла и по меньшей мере передний участок образующего аэрозоль субстрата (10). Передний участок горючего источника (4) тепла проходит за пределы обертки (38), так что указанный передний участок горючего источника тепла открыт во время использования. Вспучивающееся покрытие (42) обеспечено на всем переднем участке горючего источника (4) тепла или на его части, при этом вспучивающееся покрытие (42) выполнено с возможностью образования теплоизоляционного слоя на переднем участке горючего источника (4) тепла в ответ на нагрев, осуществляемый горючим источником (4) тепла. Изобретение позволяет снизить риск теплового повреждения смежных материалов под действием горючего источника тепла. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 11 ил.
1. Многосегментный компонент для генерирующего аэрозоль изделия, содержащий:
горючий источник тепла;
образующий аэрозоль субстрат, расположенный дальше по потоку относительно горючего источника тепла; и
обертку, окружающую задний участок горючего источника тепла и по меньшей мере передний участок образующего аэрозоль субстрата;
причем передний участок горючего источника тепла проходит за пределы обертки, так что указанный передний участок горючего источника тепла открыт во время использования, а многосегментный компонент также содержит вспучивающееся покрытие на всем переднем участке горючего источника тепла или на его части, при этом указанное вспучивающееся покрытие выполнено с возможностью образования теплоизоляционного слоя на переднем участке горючего источника тепла в ответ на нагрев, осуществляемый горючим источником тепла.
2. Многосегментный компонент по п. 1, в котором вспучивающееся покрытие обеспечено на всей наружной поверхности переднего участка горючего источника тепла.
3. Многосегментный компонент по п. 1 или 2, в котором вспучивающееся покрытие обеспечено в виде прерывистого рисунка на переднем участке горючего источника тепла.
4. Многосегментный компонент по п. 3, в котором прерывистый рисунок содержит одну или более линий, колец или точек или любую их комбинацию.
5. Многосегментный компонент по любому из пп. 1-4, в котором вспучивающееся покрытие обеспечено по всей длине горючего источника тепла.
6. Многосегментный компонент по п. 5, в котором вспучивающееся покрытие содержит первое вспучивающееся покрытие на переднем участке горючего источника тепла и второе вспучивающееся покрытие на заднем участке горючего источника тепла, причем вспучивающийся материал первого вспучивающегося покрытия отличается от вспучивающегося материала второго вспучивающегося покрытия.
7. Многосегментный компонент по любому предыдущему пункту, в котором вспучивающееся покрытие имеет коэффициент расширения по меньшей мере 1,5:1, предпочтительно от 1,5:1 до 8:1, при нагреве от 20 до 700°С при давлении в 1 атм.
8. Многосегментный компонент по любому предыдущему пункту, в котором вспучивающееся покрытие имеет толщину от 100 микрометров до 2 миллиметров, предпочтительно от 200 микрометров до 1 миллиметра.
9. Многосегментный компонент по любому предыдущему пункту, в котором теплоизоляционный слой, образованный вспучивающим покрытием, является пористым.
10. Многосегментный компонент по любому предыдущему пункту, в котором передний участок горючего источника тепла имеет длину по меньшей мере 25% от общей длины горючего источника тепла.
11. Многосегментный компонент по любому предыдущему пункту, в котором обертка содержит один или более слоев теплопроводного материала.
12. Генерирующее аэрозоль изделие, содержащее многосегментный компонент по любому из пп. 1-11 и мундштук, расположенный дальше по потоку относительно указанного многосегментного компонента.
| WO 2014037270 A1, 13.03.2014 | |||
| WO 2016050706 A1, 07.04.2016 | |||
| ГЕНЕРИРУЮЩИЙ АЭРОЗОЛЬ МАТЕРИАЛ И УСТРОЙСТВА, ВКЛЮЧАЮЩИЕ В СЕБЯ ТАКОЙ ГЕНЕРИРУЮЩИЙ АЭРОЗОЛЬ МАТЕРИАЛ | 2014 |
|
RU2637980C2 |
| ТЕПЛОПРОВОДЯЩИЕ СТЕРЖНИ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В АЭРОЗОЛЬ-ГЕНЕРИРУЮЩИХ ИЗДЕЛИЯХ | 2013 |
|
RU2632277C2 |
