Настоящее изобретение относится к генерирующему аэрозоль устройству.
Известно обеспечение генерирующего аэрозоль устройства для генерирования вдыхаемого пара. Такие устройства могут нагревать образующий аэрозоль субстрат до температуры, при которой один или более компонентов образующего аэрозоль субстрата испаряются, без сжигания образующего аэрозоль субстрата. Образующий аэрозоль субстрат может быть выполнен в виде части генерирующего аэрозоль изделия. Генерирующее аэрозоль изделие может иметь форму стержня для вставки генерирующего аэрозоль изделия в полость, такую как нагревательная камера, генерирующего аэрозоль устройства. В нагревательной камере или вокруг нее может быть расположен нагревательный элемент для нагрева образующего аэрозоль субстрата после вставки генерирующего аэрозоль изделия в нагревательную камеру генерирующего аэрозоль устройства. Нагревательный элемент может представлять собой резистивный нагревательный элемент. Недавно было предложено использовать индукционный нагрев для нагрева образующего аэрозоль субстрата. Для индукционного нагрева образующего аэрозоль субстрата может использоваться индукционный нагревательный узел, содержащий катушку индуктивности и токоприемный узел (сусцепторный узел). Форма индукционного нагревательного узла, предпочтительно токоприемного узла, может негативно влиять на поток воздуха.
Из предшествующего уровня техники известно техническое решение согласно документу RU 2611487 C2, описывающему устройство для генерирования аэрозоля, которое содержит полость для размещения субстрата, выполненную с возможностью размещения субстрата, из которого образуется аэрозоль; внутренний нагреватель, расположенный внутри полости для размещения субстрата; наружный нагреватель, расположенный по периметру полости для размещения субстрата; и контроллер, выполненный с возможностью регулирования подачи энергии к внутреннему нагревателю, или к наружному нагревателю, или к обоим нагревателям: внутреннему нагревателю и наружному нагревателю, таким образом, чтобы наружный нагреватель имел более низкую температуру, чем внутренний нагреватель. Технический результат заключается в обеспечении равномерного распределения температур.
Также из предшествующего уровня техники известно техническое решение согласно документу WO 2019030363 A1, описывающему генерирующее аэрозоль устройство и генерирующую аэрозоль систему. Генерирующее аэрозоль устройство содержит кожух, образующий камеру, имеющую открытый конец для вставки генерирующего аэрозоль изделия в указанную камеру и закрытый конец, противоположный открытому концу. Генерирующее аэрозоль устройство содержит плоскую спиральную катушку индуктивности, расположенную на закрытом конце указанной камеры. Генерирующее аэрозоль устройство содержит сусцепторный элемент, расположенный внутри указанной камеры на закрытом конце. Генерирующее аэрозоль устройство содержит источник питания и контроллер, которые соединены с плоской спиральной катушкой индуктивности и выполненные с возможностью подачи переменного электрического тока на плоскую спиральную катушку индуктивности таким образом, чтобы при использовании плоская спиральная катушка индуктивности генерировала переменное магнитное поле для индукционного нагрева сусцепторного элемента и, таким образом, нагрева по меньшей мере участка генерирующего аэрозоль изделия, размещенного внутри указанной камеры. Также описывается генерирующая аэрозоль система, содержащая генерирующее аэрозоль устройство. Технический результат заключается в упрощении конструкции генерирующего аэрозоль устройства и повышении надежности функционирования генерирующего аэрозоль устройства за счет исключения воздействия катушки индуктивности на аэрозоль.
Было бы желательно иметь генерирующее аэрозоль устройство с улучшенным генерированием аэрозоля. Было бы желательно иметь генерирующее аэрозоль устройство с улучшенным индукционным нагревом. Было бы желательно иметь генерирующее аэрозоль устройство с более однородным нагревом. Было бы желательно иметь генерирующее аэрозоль устройство с улучшенным потоком воздуха. Было бы желательно иметь генерирующее аэрозоль устройство с более однородным потоком воздуха.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения, предложено генерирующее аэрозоль устройство, содержащее полость для размещения генерирующего аэрозоль изделия, содержащего образующий аэрозоль субстрат. Устройство дополнительно содержит индукционную нагревательную конструкцию. Индукционная нагревательная конструкция содержит катушку индуктивности и токоприемный узел. Токоприемный узел (сусцепторный узел) содержит центральную токоприемную конструкцию, расположенную по центру внутри указанной полости, и периферийную токоприемную конструкцию, расположенную на расстоянии от центральной токоприемной конструкции и вокруг нее. Кроме того, имеет место одно или более из следующего: центральная токоприемная конструкция содержит по меньшей мере два центральных токоприемника, обеспечивающих возможность создания бокового потока воздуха между указанными по меньшей мере двумя центральными токоприемниками; периферийная токоприемная конструкция содержит по меньшей мере два периферийных токоприемника, обеспечивающих возможность создания бокового потока воздуха между указанными по меньшей мере двумя периферийными токоприемниками; и одна или обе из центральной токоприемной конструкции и периферийной токоприемной конструкции содержат один или более пористых токоприемников.
Благодаря обеспечению центральной токоприемной конструкции обеспечивается возможность внутреннего нагрева образующего аэрозоль субстрата генерирующего аэрозоль изделия. Благодаря обеспечению периферийной токоприемной конструкции обеспечивается возможность наружного нагрева образующего аэрозоль субстрата генерирующего аэрозоль изделия. Вместе центральная токоприемная конструкция и периферийная токоприемная конструкция обеспечивают возможность равномерного нагрева образующего аэрозоль субстрата генерирующего аэрозоль изделия. Кроме того, улучшаются поток воздуха и генерирование аэрозоля благодаря конфигурации одной или обеих из центральной токоприемной конструкции и периферийной токоприемной конструкции. Благодаря обеспечению бокового потока воздуха между одним или обоими из указанных по меньшей мере двух центральных токоприемников центральной токоприемной конструкции и указанных по меньшей мере двух периферийных токоприемников периферийной токоприемной конструкции увеличивается поверхность контакта между образующим аэрозоль субстратом генерирующего аэрозоль изделия и воздухом, втягиваемым в устройство. Дополнительно или в качестве альтернативы, благодаря обеспечению пористых токоприемников обеспечивается возможность увеличения указанной поверхности контакта.
Термин «боковой поток воздуха» относится к потоку воздуха в направлении, по существу перпендикулярном продольной оси соответствующего токоприемника. Поток воздуха данного типа обеспечивает возможность улучшения генерирования аэрозоля, благодаря обеспечению возможности более равномерного контакта воздуха с образующим аэрозоль субстратом. В дополнение к боковому потоку воздуха может быть обеспечен поток воздуха от основания указанной полости. Данный поток воздуха может представлять собой осевой поток воздуха. Осевой поток воздуха может протекать через все генерирующее аэрозоль изделие, размещенное в указанной полости. Боковой поток воздуха может смешиваться с осевым потоком воздуха в точке, в которой боковой поток воздуха поступает в генерирующее аэрозоль изделие после прохождения через токоприемники. Боковой поток воздуха может приводить к охлаждению или способствовать охлаждению образующегося аэрозоля. Требуемое соотношение между осевым и боковым воздушными потоками может быть выбрано таким образом, чтобы улучшить образования аэрозоля и оптимизировать температуру аэрозоля.
Генерирующее аэрозоль изделие предпочтительно выполнено в виде полого генерирующего аэрозоль изделия, так что обеспечивается возможность размещения генерирующего аэрозоль изделия между центральной токоприемной конструкцией и периферийной токоприемной конструкцией. Генерирующее аэрозоль изделие может содержать первый трубчатый слой образующего аэрозоль субстрата, образующий внутренний слой, и второй трубчатый слой образующего аэрозоль субстрата, расположенный вокруг первого трубчатого слоя образующего аэрозоль субстрата и образующий наружный слой. Центральная токоприемная конструкция может быть выполнена с возможностью нагрева первого трубчатого слоя образующего аэрозоль субстрата. Периферийная токоприемная конструкция может быть выполнена с возможностью нагрева второго трубчатого слоя образующего аэрозоль субстрата. Генерирующее аэрозоль изделие будет более подробно описано ниже.
Один или более центральных токоприемников центральной токоприемной конструкции могут быть пористыми. Один или более периферийных токоприемников периферийной токоприемной конструкции могут быть пористыми. Один или более из центральных и периферийных токоприемников могут быть изготовлены из пористого материала. Пористый материал может иметь такую пористость, чтобы токоприемники имели достаточную механическую прочность. Механическая прочность токоприемников может быть достаточной, если токоприемники являются стабильными по размеру во время вставки и извлечения генерирующего аэрозоль изделия и во время работы генерирующего аэрозоль устройства. Один или более из центральных токоприемников и периферийных токоприемников могут быть выполнены воздухопроницаемыми благодаря пористости. Один или более из центральных токоприемников и периферийных токоприемников могут быть выполнены с возможностью создания бокового потока воздуха через один или более из указанных центральных токоприемников и периферийных токоприемников. Один или более из центральных токоприемников и периферийных токоприемников могут содержать металл. Один или более из центральных токоприемников и периферийных токоприемников могут быть изготовлены из металла. Один или более из центральных токоприемников и периферийных токоприемников могут содержать твердый металл, или они могут быть изготовлены из него. Один или более из центральных токоприемников и периферийных токоприемников могут содержать щели или отверстия для обеспечения возможности создания бокового потока воздуха. В качестве альтернативы или дополнительно, один или более из центральных токоприемников и периферийных токоприемников могут содержать индукционно нагреваемый керамический материал с открытыми порами. Указанный индукционно нагреваемый керамический материал с открытыми порами может быть электропроводным. В качестве альтернативы или дополнительно, нагреваемый керамический материал с открытыми порами может быть ферромагнитным или ферримагнитным. Один или более из центральных токоприемников и периферийных токоприемников могут содержать электропроводный керамический материал, такой как титанат стронция, легированный лантаном, или титанат стронция, легированный иттрием, или состоять из него. Пористый индукционно нагреваемый керамический материал может представлять собой керамический феррит. Один или более из центральных токоприемников и периферийных токоприемников могут содержать ферромагнитный или ферримагнитный керамический материал с открытыми порами, такой как керамический феррит, или состоять из него. В контексте данного документа ферриты представляют собой ферримагнитные керамические соединения, полученные из оксидов железа, таких как гематит (Fe2O3) или магнетит (Fe3O4), а также оксидов других металлов. Пористость материала одного или более из центральных токоприемников и периферийных токоприемников может находиться в диапазоне от 20% до 60%.
В контексте данного документа термин «пористость» относится к доле пустого пространства в токоприемнике. Пористость токоприемника может быть выбрана таким образом, чтобы обеспечить возможность создания бокового потока воздуха через токоприемник. Дополнительно или в качестве альтернативы, пористость может зависеть от обеспечения щелей или отверстий в токоприемнике. Предпочтительно, значение пористости токоприемника выбирают таким образом, чтобы обеспечить заданное сопротивление втягиванию через токоприемник, предпочтительно через систему, содержащую генерирующее аэрозоль устройство и генерирующее аэрозоль изделие. Сопротивление втягиванию через токоприемник, предпочтительно через систему, содержащую генерирующее аэрозоль устройство и генерирующее аэрозоль изделие, может составлять от 70 мм вод. ст. до 120 мм вод ст.
Один или оба из меньшей мере одного зазора могут быть обеспечены между указанными по меньшей мере двумя центральными токоприемниками и по меньшей мере один зазор может быть обеспечен между указанными по меньшей мере двумя периферийными токоприемниками. Указанный зазор может быть выполнен с возможностью создания бокового потока воздуха между центральными токоприемниками. Указанный зазор может быть выполнен с возможностью создания бокового потока воздуха между периферийными токоприемниками. Если обеспечено несколько центральных токоприемников, то может быть обеспечен зазор между каждыми из центральных токоприемников. Если обеспечено несколько периферийных токоприемников, то может быть обеспечен зазор между каждыми из периферийных токоприемников.
Зазор может быть выполнен в виде продолговатого зазора. Зазор может проходить параллельно продольной оси указанной полости. Один или более из центральных токоприемников и периферийных токоприемников могут быть отделены друг от друга посредством указанного зазора. Один или более из отдельных центральных токоприемников и периферийных токоприемников могут быть расположены на расстоянии друг от друга через указанный зазор. Количество зазоров может соответствовать количеству центральных и периферийных токоприемников.
Зазор может быть выполнен в виде поперечного зазора. Поперечный зазор может быть обеспечен в качестве альтернативы или в дополнение к зазору, проходящему вдоль или параллельно продольной центральной оси указанной полости. Если обеспечен поперечный зазор, то этот поперечный зазор может быть обеспечен между одним или более из центральных токоприемников и периферийных токоприемников. Таким образом, один или более из центральных токоприемников и периферийных токоприемников могут быть расположены вдоль или параллельно продольной центральной оси полости. Аналогично зазору, проходящему вдоль или параллельно продольной центральной оси полости, поперечный зазор может быть расположен таким образом, чтобы разделять отдельные центральные или периферийные токоприемники.
Между одним или более из центральных токоприемников и периферийных токоприемников могут быть обеспечены зазор или множество зазоров, в дополнение к тому, что один или более из центральных токоприемников и периферийных токоприемников являются пористыми. Поток воздуха, предпочтительно боковой поток воздуха, может быть улучшен путем обеспечения зазоров между отдельными токоприемниками и путем дополнительного выполнения токоприемников в виде пористых токоприемников.
Центральная токоприемная конструкция может содержать по меньшей мере два центральных токоприемника. Центральная токоприемная конструкция может содержать более чем два центральных токоприемника. Центральная токоприемная конструкция может содержать четыре центральных токоприемника. Центральная токоприемная конструкция может состоять из четырех центральных токоприемников. По меньшей мере один, предпочтительно все из центральных токоприемников могут быть продолговатыми.
Центральный токоприемник быть продолговатым. Центральный токоприемник может быть расположен параллельно продольной центральной оси указанной полости. Если обеспечено несколько центральных токоприемников, то все эти центральные токоприемники могут быть расположены через равные промежутки параллельно продольной центральной оси указанной полости.
Дальний по потоку концевой участок центрального токоприемника может быть закруглен, предпочтительно загнут внутрь в направлении центральной продольной оси указанной полости. Если обеспечено несколько центральных токоприемников, то, предпочтительно, каждый расположенный дальше по потоку концевой участок каждого центрального токоприемника может быть закруглен, предпочтительно загнут внутрь в направлении центральной продольной оси указанной полости. Закругленный концевой участок обеспечивает возможность содействия вставке генерирующего аэрозоль изделия поверх по центральной токоприемной конструкции. В качестве альтернативы закругленному концевому участку, концевой участок может быть сужающимся или скошенным в направлении продольной центральной оси указанной полости.
Одна или обе из центральной токоприемной конструкции и периферийной токоприемной конструкции могут быть расположены вокруг центральной продольной оси указанной полости. Если обеспечено несколько центральных токоприемников, то эти центральные токоприемники могут быть расположены в кольцеобразной конфигурации вокруг центральной продольной оси полости. При вставке генерирующего аэрозоль изделия в указанную полость, это генерирующее аэрозоль изделие может быть центрировано в указанной полости посредством размещения центральной токоприемной конструкции. Периферийная токоприемная конструкция может быть расположена вокруг центральной токоприемной конструкции. Если периферийная токоприемная конструкция содержит множество периферийных токоприемников, то все эти периферийные токоприемники могут быть расположены через равные промежутки параллельно центральной продольной оси полости.
Одна или обе из центральной токоприемной конструкции и периферийной токоприемной конструкции могут быть полыми. Центральная токоприемная конструкция может содержать по меньшей мере два центральных токоприемника, образующих пустую полость между центральными токоприемниками. Периферийная токоприемная конструкция может образовывать кольцевую полость в виде полого цилиндра между периферийной токоприемной конструкцией и центральной токоприемной конструкцией.
Полая конфигурация центральной токоприемной конструкции обеспечивает возможность поступления потока воздуха внутрь полой центральной токоприемной конструкции. Как описано в данном документе, центральная токоприемная конструкция предпочтительно содержит по меньшей мере два центральных токоприемника. Предпочтительно, между указанными по меньшей мере двумя центральными токоприемниками обеспечены зазоры. Таким образом обеспечивается возможность создания потока воздуха через центральную токоприемную конструкцию. Возможность создания потока воздуха обеспечивается в направлении, проходящем параллельно или вдоль продольной центральной оси указанной полости. Предпочтительно, с помощью указанного зазора обеспечивается возможность создания потока воздуха в боковом направлении. Боковой поток воздуха обеспечивает возможность генерирования аэрозоля благодаря контакту между поступающим воздухом и генерирующим аэрозоль субстратом генерирующего аэрозоль изделия через зазоры между центральными токоприемниками. Нагрев центральной токоприемной конструкции при вставке генерирующего аэрозоль изделия в указанную полость обеспечивает возможность генерирования аэрозоля внутри полой центральной токоприемной конструкции. Центральная токоприемная конструкция может быть выполнена с возможностью нагрева первого трубчатого слоя образующего аэрозоль субстрата генерирующего аэрозоль изделия. Центральная токоприемная конструкция может быть выполнена с возможностью нагрева внутренней области генерирующего аэрозоль изделия. Аэрозоль может втягиваться в направлении потока через полую центральную токоприемную конструкцию.
Кольцевая полость в форме полого цилиндра может представлять собой полость для вставки генерирующего аэрозоль изделия. Центральная токоприемная конструкция может быть расположена в указанной кольцевой полости в форме полого цилиндра. Указанная кольцевая полость в форме полого цилиндра может быть выполнена с возможностью приема генерирующего аэрозоль изделия.
Одна или обе из центральной токоприемной конструкции и периферийной токоприемной конструкции могут иметь поперечное сечение кольцевой формы. Центральная токоприемная конструкция может содержать по меньшей мере два центральных токоприемника, образующих пустую полость кольцевого сечения. Периферийная токоприемная конструкция может содержать по меньшей мере два периферийных токоприемника кольцевого сечения.
Центральная токоприемная конструкция может быть трубчатой. Если центральная токоприемная конструкция содержит по меньшей мере два центральных токоприемника, то эти центральные токоприемники могут быть расположены таким образом, чтобы образовывать центральную трубчатую токоприемную конструкцию. Предпочтительно, обеспечивается возможность создания потока воздуха через центральную токоприемную конструкцию, а именно через зазоры между центральными токоприемниками.
Периферийная токоприемная конструкция может содержать продолговатый, предпочтительно лезвиеобразный токоприемник или цилиндрический токоприемник. Периферийная токоприемная конструкция может содержать по меньшей мере два лезвиеобразных токоприемника. Лезвиеобразные токоприемники могут быть расположены таким образом, чтобы окружать указанную полость. Лезвиеобразные токоприемники могут быть расположены внутри указанной полости. Лезвиеобразные токоприемники могут быть выполнены с возможностью удержания генерирующего аэрозоль изделия при вставке этого генерирующего аэрозоль изделия в указанную полость. Расположенный дальше по потоку концевой участок периферийного токоприемника может быть расширен. Лезвиеобразные токоприемники могут иметь расширенные расположенные дальше по ходу потока концы для содействия вставке генерирующего аэрозоль изделия в лезвиеобразные токоприемники. Обеспечивается возможность протекания воздуха в указанную полость между лезвиеобразными токоприемниками. Между отдельными лезвиеобразными токоприемниками могут быть обеспечены зазоры. Таким образом обеспечивается возможность последующего контакта воздуха с генерирующим аэрозоль изделием или поступления внутрь него. В результате этого обеспечивается возможность достижения равномерного проникновения воздуха в генерирующее аэрозоль изделие, что оптимизирует генерирование аэрозоля. Периферийная токоприемная конструкция может быть выполнена с возможностью нагрева второго трубчатого слоя образующего аэрозоль субстрата генерирующего аэрозоль изделия. Периферийная токоприемная конструкция может быть выполнена с возможностью нагрева наружной поверхности генерирующего аэрозоль изделия.
Периферийная токоприемная конструкция может иметь внутренний диаметр, больший внутреннего диаметра центральной токоприемной конструкции. Между периферийной токоприемной конструкцией и центральной токоприемной конструкцией может быть расположена кольцевая полость в форме полого цилиндра. Центральная токоприемная конструкция и периферийная токоприемная конструкция могут быть расположены соосно.
Генерирующее аэрозоль устройство может содержать источник питания. Источник питания может представлять собой источник питания постоянного тока (DC). Источник питания может быть электрически соединен с катушкой индуктивности. В одном варианте осуществления источник питания представляет собой источник питания постоянного тока, имеющий питающее напряжение постоянного тока в диапазоне от приблизительно 2,5 вольта до приблизительно 4,5 вольта и питающий постоянный ток в диапазоне от приблизительно 1 ампера до приблизительно 10 ампер (что соответствует выходной мощности постоянного тока в диапазоне от приблизительно 2,5 ватта до приблизительно 45 ватт). Генерирующее аэрозоль устройство может предпочтительно содержать преобразователь постоянного тока в переменный ток (DC/AC) для преобразования постоянного тока, подаваемого источником питания постоянного тока, в переменный ток. Преобразователь постоянного тока в переменный ток может содержать усилитель мощности класса D, класса С или класса E. Источник питания может быть выполнен с возможностью подачи переменного тока.
Источник питания может представлять собой батарею, такую как перезаряжаемая литий-ионная батарея. В альтернативном варианте осуществления источник питания может представлять собой устройство накопления заряда другого типа, такое как конденсатор. Источник питания может нуждаться в перезарядке. Источник питания может иметь емкость, которая обеспечивает возможность накопления достаточного количества энергии для одного или более сеансов использования генерирующего аэрозоль устройства. Например, источник питания может иметь достаточную емкость для обеспечения непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, равного приблизительно шести минутам, что соответствует типовому времени, необходимому для выкуривания обычной сигареты, или в течение периода, кратного шести минутам. В другом примере источник питания может иметь достаточную емкость для обеспечения возможности осуществления заданного количества затяжек или отдельных активаций.
Источник питания для катушки индуктивности может быть выполнен с возможностью работы на высокой частоте. Усилитель мощности класса E является предпочтительным для работы на высокой частоте. В контексте данного документа термин «высокочастотный колебательный ток» обозначает колебательный ток с частотой от 500 килогерц до 30 мегагерц. Высокочастотный колебательный ток может иметь частоту от приблизительно 1 мегагерца до приблизительно 30 мегагерц, предпочтительно от приблизительно 1 мегагерца до приблизительно 10 мегагерц, и более предпочтительно от приблизительно 5 мегагерц до приблизительно 8 мегагерц.
В другом варианте осуществления частота переключения усилителя мощности может находиться в более низком килогерцовом диапазоне, например от 100 кГц до 400 кГц. В тех вариантах осуществления, в которых используется усилитель мощности класса D или C, значения частоты переключения в указанном килогерцовом диапазоне являются особо предпочтительными. Переключающий транзистор будет иметь время нарастания тока, время спада тока, время выключения и время включения. Следовательно, если в усилителе мощности класса D используется набор из двух или четырех (работающих попарно) переключающих транзисторов, то частота переключения в более низком килогерцовом диапазоне будет выбираться с учетом необходимого времени выключения одного транзистора до того, как на другом транзисторе будет иметь место нарастание тока, во избежание разрушения усилителя мощности.
Индукционная нагревательная конструкция может быть выполнена с возможностью генерирования тепла за счет индукции. Индукционная нагревательная конструкция содержит катушку индуктивности и токоприемный узел. Может быть обеспечена одна катушка индуктивности. Может быть обеспечен один токоприемный узел. Предпочтительно, обеспечена более чем одна катушка индуктивности. Могут быть обеспечены первая катушка индуктивности и вторая катушка индуктивности. Предпочтительно, обеспечен более чем один токоприемный узел. Как было описано в данном документе, токоприемный узел содержит центральную токоприемную конструкцию и периферийную токоприемную конструкцию. Катушка индуктивности может окружать токоприемный узел. Первая катушка индуктивности может окружать первую область токоприемного узла. Вторая катушка индуктивности может окружать вторую область токоприемного узла. Область, окруженная катушкой индуктивности, может быть выполнена в виде зоны нагрева, как описано более подробно ниже.
Генерирующее аэрозоль устройство может содержать концентратор потока. Концентратор потока может быть выполнен из любого материала, имеющего высокую магнитную проницаемость. Концентратор потока может быть расположен таким образом, чтобы окружать индукционный нагревательный узел. Концентратор потока может концентрировать линии магнитного поля во внутренней области концентратора потока, таким образом увеличивая нагревательный эффект токоприемного узла посредством катушки индуктивности.
Генерирующее аэрозоль устройство может содержать контроллер. Контроллер может быть электрически соединен с катушкой индуктивности. Контроллер может быть электрически соединен с первой катушкой индуктивности и со второй катушкой индуктивности. Контроллер может быть выполнен с возможностью регулирования электрического тока, подаваемого на катушку (катушки) индуктивности и, таким образом, регулирования напряженности магнитного поля, генерируемого катушкой (катушками) индуктивности.
Источник питания и контроллер могут быть соединены с катушкой индуктивности, предпочтительно с первой и второй катушками индуктивности, и выполнены с возможностью подачи переменного электрического тока на каждую из катушек индуктивности независимо друг от друга таким образом, чтобы при использовании каждая из катушек индуктивности генерировала переменное магнитное поле. Это означает, что источник питания и контроллер способны подавать переменный электрический ток отдельно на первую катушку индуктивности, отдельно на вторую катушку индуктивности или одновременно на обе катушки индуктивности. Таким образом обеспечивается возможность достижения разных профилей нагрева. Профиль нагрева может относиться к температуре соответствующей катушки индуктивности. Для нагрева до высокой температуры переменный электрический ток может подаваться на обе катушки индуктивности одновременно. Для нагрева до более низкой температуры или нагрева только части образующего аэрозоль субстрата генерирующего аэрозоль изделия, переменный электрический ток может подаваться лишь на первую катушку индуктивности. Затем переменный электрический ток может подаваться лишь на вторую катушку индуктивности.
Контроллер может быть соединен с катушками индуктивности и источником питания. Контроллер может быть выполнен с возможностью управления подачей питания на катушки индуктивности от источника питания. Контроллер может содержать микропроцессор, который может представлять собой программируемый микропроцессор, микроконтроллер или специализированную интегральную схему (application specific integrated chip, ASIC) либо другую электронную схему, способную обеспечивать управление. Контроллер может содержать дополнительные электронные компоненты. Контроллер может быть выполнен с возможностью регулирования подачи тока на катушку (катушки) индуктивности. Ток может подаваться на катушку (катушки) индуктивности непрерывно после активации генерирующего аэрозоль устройства, или он может подаваться с перерывами, например от затяжки к затяжке.
Источник питания и контроллер могут быть выполнены с возможностью независимого изменения амплитуды переменного электрического тока, подаваемого на каждую из первой катушки индуктивности и второй катушки индуктивности. При такой компоновке напряженность магнитных полей, генерируемых первой и второй катушками индуктивности, может независимо варьироваться путем изменения амплитуды тока, подаваемого на каждую катушку. Это обеспечивает возможность содействия достижению удобно изменяемого нагревательного эффекта. Например, амплитуда тока, подаваемого на одну или обе из катушек, может быть увеличена во время пуска для сокращения времени инициации генерирующего аэрозоль устройства.
Контроллер может быть выполнен с возможностью прерывания подачи тока на входную сторону преобразователя постоянного тока в переменный ток. Таким образом обеспечивается возможность регулирования мощности, подаваемой на катушку (катушки) индуктивности, с помощью стандартных способов регулирования коэффициента заполнения.
Первая катушка индуктивности генерирующего аэрозоль устройства может образовывать часть первой цепи. Первая цепь может представлять собой резонансный контур. Первая цепь может иметь первую резонансную частоту. Первая цепь может содержать первый конденсатор. Вторая катушка индуктивности может образовывать часть второй цепи. Вторая цепь может представлять собой резонансный контур. Вторая цепь может иметь вторую резонансную частоту. Первая резонансная частота может отличаться от второй резонансной частоты. Первая резонансная частота может быть равна второй резонансной частоте. Вторая цепь может содержать второй конденсатор. Резонансная частота резонансного контура зависит от индуктивности соответствующей катушки индуктивности и емкости соответствующего конденсатора.
Полость генерирующего аэрозоль устройства может иметь открытый конец, в который вставляют генерирующее аэрозоль изделие. Открытый конец может представлять собой ближний конец. Полость может иметь закрытый конец, противоположный открытому концу. Закрытый конец может представлять собой основание указанной полости. Закрытый конец может быть закрыт за исключением того, что могут быть обеспечены отверстия для воздуха, расположенные в основании. Основание указанной полости может быть плоским. Основание указанной полости может быть круглым. Основание указанной полости может быть расположено раньше по потоку относительно указанной полости. Открытый конец может быть расположен дальше по потоку относительно указанной полости. Указанная полость может быть продолговатой. Указанная полость может иметь продольную центральную ось. Продольное направление может представлять собой направление, проходящее между открытым и закрытым концами вдоль продольной центральной оси. Продольная ось указанной полости может быть параллельна продольной оси генерирующего аэрозоль устройства.
Указанная полость может быть выполнена в виде нагревательной камеры. Указанная полость может иметь цилиндрическую форму. Указанная полость может иметь форму полого цилиндра. Указанная полость может иметь круглое поперечное сечение. Указанная полость может иметь эллиптическое или прямоугольное поперечное сечение. Указанная полость может иметь внутренний диаметр, соответствующий наружному диаметру генерирующего аэрозоль изделия.
В контексте данного документа термин «длина» относится к основному размеру в продольном направлении генерирующего аэрозоль генерирующего аэрозоль устройства изделия, или компонента генерирующего аэрозоль устройства или генерирующего аэрозоль изделия.
В контексте данного документа термин «ширина» относится к основному размеру в поперечном направлении генерирующего аэрозоль генерирующего аэрозоль устройства изделия или компонента генерирующего аэрозоль устройства или генерирующего аэрозоль изделия, в конкретном месте вдоль его длины. Термин «толщина» относится к размеру в поперечном направлении, перпендикулярном ширине.
В контексте данного документа термин «образующий аэрозоль субстрат» относится к субстрату, способному выделять летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Такие летучие соединения могут выделяться в результате нагрева образующего аэрозоль субстрата. Образующий аэрозоль субстрат представляет собой часть генерирующего аэрозоль изделия.
В контексте данного документа термин «генерирующее аэрозоль изделие» относится к изделию, содержащему образующий аэрозоль субстрат, способный выделять летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Например, генерирующее аэрозоль изделие может представлять собой изделие, которое генерирует аэрозоль, непосредственно вдыхаемый пользователем, осуществляющим втягивание или затяжку на мундштуке на ближнем или пользовательском конце системы. Генерирующее аэрозоль изделие может быть одноразовым. Изделие, содержащее образующий аэрозоль субстрат, содержащий табак, именуется табачной палочкой. Генерирующее аэрозоль изделие может быть выполнено с возможностью вставки в полость генерирующего аэрозоль устройства.
В контексте данного документа термин «генерирующее аэрозоль устройство» относится к устройству, которое взаимодействует с генерирующим аэрозоль изделием для генерирования аэрозоля.
В контексте данного документа термин «генерирующая аэрозоль система» относится к комбинации генерирующего аэрозоль изделия, описанного и проиллюстрированного далее в данном документе, и генерирующего аэрозоль устройства, описанного и проиллюстрировано далее в данном документе. В указанной системе генерирующее аэрозоль изделие и генерирующее аэрозоль устройство взаимодействуют для генерирования вдыхаемого аэрозоля.
В контексте данного документа термин «ближний» относится к пользовательскому концу или мундштучному концу генерирующего аэрозоль устройства, а термин «дальний» относится к концу, противоположному ближнему концу. Применительно к указанной полости термин «ближний» относится к области, ближайшей к открытому концу указанной полости, а термин «дальний» относится к области, ближайшей к закрытому концу.
В контексте данного документа термины «раньше по потоку» и «дальше по потоку» используются для описания относительных положений компонентов или частей компонентов генерирующего аэрозоль устройства относительно направления, в котором пользователь осуществляет затяжку на генерирующем аэрозоль устройстве во время его использования.
В контексте данного документа термин «токоприемный узел» («сусцепторный узел») обозначает электропроводный элемент, который нагревается под действием изменяющегося магнитного поля. Это может быть результатом вихревых токов, индуцируемых в токоприемном узле, и/или потерь на гистерезис. Во время использования токоприемный узел расположен в тепловом контакте с образующим аэрозоль субстратом генерирующего аэрозоль изделия, размещенного в полости генерирующего аэрозоль устройства, или в непосредственной тепловой близости к нему. В результате, образующий аэрозоль субстрат нагревается с помощью токоприемного узла таким образом, что образуется аэрозоль.
Токоприемный узел может иметь форму, соответствующую форме соответствующей катушки индуктивности. Токоприемный узел может иметь диаметр, меньший диаметра соответствующей катушки индуктивности, так что обеспечивается возможность размещения токоприемного узла внутри катушки индуктивности.
Термин «зона нагрева» относится к той части указанной полости по ее длине, которая по меньшей мере частично окружена катушками индуктивности, так что токоприемный узел, расположенный в зоне нагрева или вокруг нее, может индукционно нагреваться с помощью катушек индуктивности. Зона нагрева может содержать первую зону нагрева и вторую зону нагрева. Зона нагрева может быть разделена на первую зону нагрева и вторую зону нагрева. Первая зона нагрева может быть окружена первой катушкой индуктивности. Вторая зона нагрева может быть окружена второй катушкой индуктивности. Может быть обеспечено более двух зон нагрева. Может быть обеспечено множество зон нагрева. Для каждой зоны нагрева может быть обеспечена катушка индуктивности. Одна или более катушек индуктивности могут быть выполнены с возможностью перемещения для окружения зон нагрева и с возможностью нагрева зон нагрева по каждому сегменту.
Термин «катушка» в контексте данного документа является взаимозаменяемым с терминами «катушка индуктивности», «индукционная катушка», «индуктор» или «индукторная катушка» по всему документу. Катушка может представлять собой питаемую (первичную) катушку, соединенную с источником питания.
Нагревательный эффект может варьироваться путем независимого управления первой и второй катушками индуктивности. Нагревательный эффект может варьироваться путем обеспечения первой и второй катушек индуктивности с разными конфигурациями таким образом, чтобы магнитное поле, генерируемое каждой катушкой при одном и том же подаваемом токе, было отличным от другого. Например, нагревательный эффект может варьироваться путем выполнения первой и второй катушек индуктивности из проволок разных типов таким образом, чтобы магнитное поле, генерируемое каждой катушкой при одном и том же подаваемом токе, было отличным от другого. Нагревательный эффект может варьироваться путем независимого управления первой и второй катушками индуктивности и путем обеспечения первой и второй катушек индуктивности с разными конфигурациями таким образом, чтобы магнитное поле, генерируемое каждой катушкой при одном и том же подаваемом токе, было отличным от другого.
Каждая катушка индуктивности (все катушки индуктивности) расположена (расположены) по меньшей мере частично вокруг зоны нагрева. Катушка индуктивности может проходить лишь частично по окружности указанной полости в области зоны нагрева. Катушка индуктивности может проходить по всей окружности указанной полости в области зоны нагрева.
Катушка (катушки) индуктивности может (могут) представлять собой планарную катушку (катушки), расположенную (расположенные) частично по окружности указанной полости или по всей окружности указанной полости. В контексте данного документа термин «планарная катушка» означает намотанную по спирали катушку, ось намотки которой перпендикулярна плоскости, в которой лежит катушка. Планарная катушка может лежать в плоской евклидовой плоскости. Планарная катушка может лежать в криволинейной плоскости. Например, планарная катушка может быть намотана в плоской евклидовой плоскости и впоследствии согнута, чтобы лежать в криволинейной плоскости.
Предпочтительно, катушка (катушки) индуктивности является (являются) спиральной (спиральным). Катушка индуктивности может быть спиральной, и она может быть намотана вокруг центрального свободного пространства, в котором расположена указанная полость. Катушка индуктивности может быть расположена по всей окружности указанной полости.
Катушка (катушки) индуктивности может (могут) быть спиральной (спиральными) и концентрической (концентрическими). Первая и вторая катушки индуктивности могут иметь разные диаметры. Первая и вторая катушки индуктивности могут быть спиральными и концентрическими, и они могут иметь разные диаметры. В таких вариантах осуществления меньшая из двух указанных катушек может быть расположена по меньшей мере частично внутри большей из первой и второй катушек индуктивности.
Витки первой катушки индуктивности могут быть электрически изолированы от витков второй катушки.
Генерирующее аэрозоль устройство может дополнительно содержать одну или более дополнительных катушек индуктивности. Например, генерирующее аэрозоль устройство может дополнительно содержать третью и четвертую катушки индуктивности, предпочтительно связанные с дополнительными токоприемниками, в свою очередь предпочтительно связанными с разными зонами нагрева.
Предпочтительно, первая и вторая катушки индуктивности имеют разные значения индуктивности. Первая катушка индуктивности может иметь первую индуктивность, а вторая катушка индуктивности может иметь вторую индуктивность, меньшую первой индуктивности. Это означает, что магнитные поля, генерируемые первой и второй катушками индуктивности, будут иметь разные значения напряженности при заданном токе. Это обеспечивает возможность содействия достижению разных нагревательных эффектов с помощью первой и второй катушек индуктивности при подаче тока одинаковой амплитуды на обе катушки. Это обеспечивает возможность снижения требований к управлению генерирующим аэрозоль устройством. В случае независимой активации первой и второй катушек индуктивности, катушка индуктивности с более высокой индуктивностью может активироваться в момент времени, отличный от момента активации катушки индуктивности с более низкой индуктивностью. Например, катушка индуктивности с более высокой индуктивностью может быть активирована во время работы, например во время затяжки, а катушка индуктивности с более низкой индуктивностью может быть активирована между сеансами работы, например между затяжками. Это обеспечивает преимущество, состоящее в возможности содействия поддержанию повышенной температуры внутри указанной полости между сеансами использования без необходимости в такой же мощности, как при нормальном использовании. Такой «предварительный нагрев» обеспечивает возможность уменьшения времени, необходимого для возврата указанной полости к требуемой рабочей температуре после возобновления работы генерирующего аэрозоль устройства. В альтернативном варианте осуществления первая катушка индуктивности и вторая катушка индуктивности могут иметь одинаковые значения индуктивности.
Первая и вторая катушки индуктивности могут быть выполнены из проволоки одного и того же типа. Предпочтительно, первая катушка индуктивности выполнена из проволоки первого типа, а вторая катушка индуктивности выполнена из проволоки второго типа, отличной от проволоки первого типа. Например, составы проволок или их поперечные сечения могут различаться. Таким образом, индуктивность первой и второй катушек индуктивности может быть разной, даже если общая геометрическая форма катушек одинакова. Это обеспечивает возможность использования одинаковых или схожих геометрических форм для первой и второй катушек индуктивности. Это обеспечивает возможность содействия более компактной компоновке.
Проволока первого типа может содержать первый материал проволоки, а проволока второго типа может содержать второй материал проволоки, отличный от первого материала проволоки. Электрические свойства первого и второго материалов проволоки могут различаться. Например, проволока первого типа может иметь первое сопротивление, а проволока второго типа может иметь второе сопротивление, отличное от первого сопротивления.
Подходящие материалы для катушки (катушек) индуктивности включают медь, алюминий, серебро и сталь. Предпочтительно, катушка индуктивности выполнена из меди или алюминия.
В том случае, если первая катушка индуктивности выполнена из проволоки первого типа, а вторая катушка индуктивности выполнена из проволоки второго типа, отличной от проволоки первого типа, проволока первого типа может иметь иное поперечное сечение, чем проволока второго типа. Проволока первого типа может иметь первое поперечное сечение, а проволока второго типа может иметь второе поперечное сечение, отличное от первого поперечного сечения. Например, проволока первого типа может иметь первую форму поперечного сечения, а проволока второго типа может иметь вторую форму поперечного сечения, отличную от первой формы поперечного сечения. Проволока первого типа может иметь первую толщину, а проволока второго типа может иметь вторую толщину, отличную от первой толщины. Форма поперечного сечения и толщина проволоки первого и второго типов могут различаться.
Токоприемный узел может быть выполнен из любого материала, который может быть подвергнут индукционному нагреву до температуры, достаточной для аэрозолизации образующего аэрозоль субстрата. Нижеследующие примеры и признаки, относящиеся к токоприемному узлу, могут применяться к одной или обеим из центральной токоприемной (сусцепторной) конструкции и периферийной токоприемной (сусцепторной) конструкции. Подходящие материалы для токоприемного узла включают графит, молибден, карбид кремния, нержавеющую сталь, ниобий, алюминий, никель, никельсодержащие соединения, титан и композиты металлических материалов. Предпочтительные токоприемные узлы содержат металл или углерод. Предпочтительно, токоприемные узлы могут содержать ферромагнитный материал, например ферритное железо, ферромагнитный сплав, такой как ферромагнитная сталь или нержавеющая сталь, ферромагнитные частицы и феррит, или они могут состоять из вышеперечисленного. Подходящий токоприемный (сусцепторный) узел может быть выполнен из алюминия или содержать его. Токоприемный узел может содержать больше 5 процентов, предпочтительно больше 20 процентов, более предпочтительно больше 50 процентов или больше 90 процентов ферромагнитных или парамагнитных материалов. Предпочтительные токоприемные узлы могут быть нагреты до температуры свыше 250 градусов по Цельсию. Как описано в данном документе, отдельные токоприемные узлы предпочтительно выполнены пористыми.
Токоприемный узел может быть выполнен из одного слоя материала. Указанный один слой материала может представлять собой слой стали.
Токоприемный узел может содержать неметаллический сердечник с металлическим слоем, расположенным на неметаллическом сердечнике. Например, токоприемный узел может содержать металлические дорожки, выполненные на наружной поверхности керамического сердечника или подложки.
Токоприемный узел может быть выполнен из слоя аустенитной стали. На указанном слое аустенитной стали могут быть расположены один или более слоев нержавеющей стали. Например, токоприемный узел может быть выполнен из слоя аустенитной стали, имеющего слой нержавеющей стали на каждой из его верхней и нижней поверхностей. Токоприемный узел может содержать один токоприемный материал. Токоприемный узел может содержать первый токоприемный материал и второй токоприемный (сусцепторной) материал. Первый токоприемный материал может быть расположен в тесном физическом контакте со вторым токоприемным материалом. Первый и второй токоприемные материалы могут находиться в тесном контакте с образованием цельного токоприемника. В некоторых вариантах осуществления первый токоприемный материал представляет собой нержавеющую сталь, а второй токоприемный материал представляет собой никель. Токоприемный узел может иметь двухслойную конструкцию. Токоприемные узлы могут быть выполнены из слоя нержавеющей стали и никелевого слоя.
Тесный контакт между первым токоприемным материалом и вторым токоприемным материалом может быть обеспечен с помощью любых подходящих средств. Например, второй токоприемный материал может быть нанесен путем металлизации, нанесен путем осаждения, нанесен в виде покрытия, нанесен путем плакирования или приварен к токоприемному материалу. Предпочтительные способы включают электролитическое осаждение, гальваническое осаждение и плакирование.
Второй токоприемный материал может иметь температуру Кюри ниже 500 градусов по Цельсию. Первый токоприемный материал может использоваться, главным образом, для нагрева токоприемника при размещении этого токоприемника в переменном электромагнитном поле. Может использоваться любой подходящий материал. Например, первый токоприемный материал может представлять собой алюминий, или он может представлять собой черный металл, такой как нержавеющая сталь. Второй токоприемный материал предпочтительно используется, главным образом, для указания на то, что токоприемник достиг конкретной температуры, и эта температура представляет собой температуру Кюри второго токоприемного материала. Температура Кюри второго токоприемного материала может использоваться для регулирования температуры всего токоприемника (сусцептора) во время работы. Таким образом, температура Кюри второго токоприемного материала должна быть ниже температуры воспламенения образующего аэрозоль субстрата. Подходящие материалы для второго токоприемного материала могут включать никель и определенные сплавы никеля. Температура Кюри второго токоприемного материал предпочтительно может быть выбрана такой, чтобы она была ниже 400 градусов по Цельсию, предпочтительно ниже 380 градусов по Цельсию или ниже 360 градусов по Цельсию. Предпочтительно, чтобы второй токоприемный материал представлял собой магнитный материал, выбранный таким образом, чтобы он имел по существу такую же температуру Кюри, что и требуемая максимальная температура нагрева. Иначе говоря, предпочтительно, чтобы температура Кюри второго токоприемного материала была приблизительно такой же, что и температура, до которой должен быть нагрет токоприемник для генерирования аэрозоля из образующего аэрозоль субстрата. Температура Кюри второго токоприемного материала может находиться, например, в диапазоне от 200 градусов по Цельсию до 400 градусов по Цельсию или в диапазоне от 250 градусов по Цельсию до 360 градусов по Цельсию. В некоторых вариантах осуществления может быть предпочтительным наслаивание друг на друга первого токоприемного материала и второго токоприемного материала. Наслаивание друг на друга может выполняться с помощью любых подходящих средств. Например, полоска первого токоприемного материала может быть приварена или присоединена за счет диффузии к полоске второго токоприемного материал. В альтернативном варианте осуществления слой второго токоприемного материал может быть нанесен путем осаждения или металлизации на полоску первого токоприемного материал.
Предпочтительно, генерирующее аэрозоль устройство является портативным. Генерирующее аэрозоль устройство может иметь размер, сопоставимый с традиционной сигарой или сигаретой. Система может представлять собой электрическую курительную систему. Система может представлять собой удерживаемую рукой генерирующую аэрозоль систему. Генерирующее аэрозоль устройство может иметь общую длину от приблизительно 30 миллиметров до приблизительно 150 миллиметров. Генерирующее аэрозоль устройство может иметь наружный диаметр от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 30 миллиметров.
Генерирующее аэрозоль устройство может содержать кожух. Кожух может быть продолговатым. Кожух может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примеры подходящих материалов включают металлы, сплавы, пластмассы или композитные материалы, содержащие один или более из таких материалов, или термопластичные материалы, пригодные для применения в пищевой или фармацевтической промышленности, например полипропилен, полиэфирэфиркетон (PEEK) и полиэтилен. Предпочтительно, материал является легким и нехрупким.
Кожух может содержать мундштук. Кожух может содержать по меньшей мере один вход для воздуха. Кожух может содержать более чем один вход для воздуха. Мундштук может содержать по меньшей мере один вход для воздуха и по меньшей мере один выход для воздуха. Мундштук может содержать более чем один вход для воздуха. Один или более входов для воздуха обеспечивают возможность снижения температуры аэрозоля перед его доставкой пользователю, и они обеспечивают возможность снижения концентрации аэрозоля перед его доставкой пользователю.
В качестве альтернативы, мундштук может быть обеспечен как часть генерирующего аэрозоль изделия. Пользователь может осуществлять затяжку непосредственно на генерирующем аэрозоль изделии, предпочтительно на ближнем конце генерирующего аэрозоль изделия.
В контексте данного документа термин «мундштук» относится к той части генерирующего аэрозоль устройства, которая размещается во рту пользователя с целью непосредственного вдыхания аэрозоля, генерируемого генерирующим аэрозоль устройством, из генерирующего аэрозоль изделия, размещенного в полости указанного кожуха.
Вход для воздуха может быть выполнено в виде полуоткрытого впускного отверстия. Полуоткрытое впускное отверстие предпочтительно обеспечивает возможность поступления воздуха в генерирующее аэрозоль устройство. Возможно предотвращение выхода воздуха или жидкости из генерирующего аэрозоль устройства через полуоткрытый вход. Полуоткрытый вход может представлять собой, например, полупроницаемую мембрану, проницаемую только для воздуха в одном направлении, но непроницаемую для воздуха и жидкости в противоположном направлении. Полуоткрытый вход может также представлять собой, например, обратный клапан. Предпочтительно, полуоткрытые входы обеспечивают возможность прохождения воздуха через данный вход лишь при выполнении конкретных условий, например при минимальном падении давления в генерирующем аэрозоль устройстве или объема воздуха, проходящего через указанные клапан или мембрану.
В предпочтительном варианте осуществления генерирующее аэрозоль устройство может дополнительно содержать первый вход для воздуха, соединенный по текучей среде с указанной полостью и обеспечивающий возможность втягивания окружающего воздуха в указанную полость, и второй вход для воздуха, соединенный по текучей среде с указанной полостью и обеспечивающий возможность втягивания окружающего воздуха в указанную полость. Первый вход для воздуха может быть выполнен с возможностью соединения по текучей среде с центральной частью указанной полости. Один или оба из первого входа для воздуха и второго входа для воздуха могут содержать несколько отдельных входов для воздуха. Отдельные входы для воздуха могут быть расположены на противоположных сторонах кожуха генерирующего аэрозоль устройства. Центральная часть указанной полости может представлять собой ту часть указанной полости, в которой расположена центральная токоприемная конструкция. Центральная часть указанной полости может представлять собой полую внутреннюю область центральной токоприемной конструкции. Первый вход для воздуха может быть выполнен с возможностью соединения по текучей среде с полой внутренней областью центральной токоприемной конструкции таким образом, чтобы обеспечить возможность втягивания окружающего воздуха в указанную полую внутреннюю область центральной токоприемной конструкции через указанный первый вход для воздуха. Второй вход для воздуха может быть выполнен с возможностью соединения по текучей среде с периферийной частью указанной полости. Периферийная часть указанной полости может представлять собой ту часть указанной полости, которая окружает периферийную токоприемную конструкцию. Посредством первого входа для воздуха и второго входа для воздуха могут быть обеспечены раздельные каналы для потока воздуха. Первый вход для воздуха и второй вход для воздуха могут быть не соединены по текучей среде внутри генерирующего аэрозоль устройства, по меньшей мере при вставке генерирующего аэрозоль изделия в указанную полость. При вставке генерирующего аэрозоль изделия в полость генерирующего аэрозоль устройства, первый вход для воздуха будет обеспечивать возможность втягивания окружающего воздуха через полую трубчатую внутреннюю область генерирующего аэрозоль изделия. Центральная токоприемная конструкция может быть расположена в полой внутренней области генерирующего аэрозоль изделия. При вставке генерирующего аэрозоль изделия в полость генерирующего аэрозоль устройства, второй вход для воздуха будет обеспечивать возможность втягивания окружающего воздуха к периферии генерирующего аэрозоль изделия. Периферийная токоприемная конструкция может быть расположена вокруг периферии генерирующего аэрозоль изделия. С помощью двух указанных раздельных входов для воздуха обеспечиваются раздельные потоки воздуха через трубчатую внутреннюю область генерирующего аэрозоль изделия и внутрь генерирующего аэрозоль изделия от периферии генерирующего аэрозоль изделия.
Один или оба из потоков воздуха через первый вход для воздуха и второй вход для воздуха могут быть раздельно регулируемыми. Соотношение между потоками воздуха через первый вход для воздуха и второй вход для воздуха может быть регулируемым. Один или оба из первого входа для воздуха и второго входа для воздуха могут быть выполнены с возможностью их раздельного регулирования посредством контроллера. Площадь поперечного сечения одного или обоих из первого входа для воздуха и второго входа для воздуха может быть регулируемой посредством контроллера.
Нагревательный узел может активироваться с помощью системы обнаружения затяжки. В альтернативном варианте осуществления нагревательный узел может активироваться путем нажатия кнопки включения/выключения, удерживаемой в течение затяжки, осуществляемой пользователем. Система обнаружения затяжки может быть выполнена в виде датчика, который, в свою очередь, может быть выполнен в виде датчика потока воздуха для измерения скорости потока воздуха. Скорость потока воздуха представляет собой параметр, характеризующий количество воздуха, втягиваемого пользователем в единицу времени через путь для потока воздуха генерирующего аэрозоль устройства. Инициирование затяжки может быть обнаружено датчиком потока воздуха, если скорость потока воздуха превысила заданное пороговое значение. Инициирование также может быть обнаружено при активации кнопки пользователем.
Датчик также может быть выполнен в виде датчика давления для измерения, внутри генерирующего аэрозоль устройства, давления воздуха, который втягивается через путь для потока воздуха устройства во время осуществления затяжки пользователем. Датчик может быть выполнен с возможностью измерения разности давлений или падения давления между давлением окружающего воздуха снаружи генерирующего аэрозоль устройства и давлением воздуха, который пользователь втягивает через устройство. Давление воздуха может определяться на входе для воздуха, в мундштуке устройства, в полости, такой как нагревательная камера, или в любом другом проходе или камере внутри генерирующего аэрозоль устройства, через которые течет воздух. При осуществлении пользователем затяжки на генерирующем аэрозоль устройстве, внутри этого устройства создается отрицательное давление или вакуум, причем это отрицательное давление может быть определено с помощью датчика давления. Под термином «отрицательное давление» следует понимать давление, которое ниже, чем давление окружающего воздуха. Иначе говоря, при осуществлении пользователем затяжки на устройстве, воздух, который втягивается через устройство, имеет давление, которое ниже, чем давление окружающего воздуха снаружи устройства. Инициирование затяжки может быть обнаружено датчиком давления, если разность давлений превышает заданное пороговое значение.
Генерирующее аэрозоль устройство может содержать пользовательский интерфейс для активации генерирующего аэрозоль устройства, например кнопку для инициирования нагрева генерирующего аэрозоль устройства или дисплей для отображения состояния генерирующего аэрозоль устройства или образующего аэрозоль субстрата.
Генерирующая аэрозоль система представляет собой комбинацию генерирующего аэрозоль устройства и одного или более генерирующих аэрозоль изделий для использования с генерирующим аэрозоль устройством. Однако генерирующая аэрозоль система может содержать дополнительные компоненты, например такие, как зарядный блок для перезарядки встроенного источника электропитания в электрически управляемом или электрическом генерирующем аэрозоль устройстве.
Настоящее изобретение дополнительно относится к системе, содержащей генерирующее аэрозоль устройство, описанное в данном документе, и генерирующее аэрозоль изделие, содержащее образующий аэрозоль субстрат и описанное в данном документе.
Генерирующее аэрозоль изделие может иметь по существу цилиндрическую форму. Генерирующее аэрозоль изделие может быть по существу продолговатым. Генерирующее аэрозоль изделие, предпочтительно субстратная часть генерирующего аэрозоль изделия, может содержать первый трубчатый слой образующего аэрозоль субстрата. Первый трубчатый слой образующего аэрозоль субстрата может образовывать центральный сердечник в форме полого цилиндра. Генерирующее аэрозоль изделие, предпочтительно субстратная часть генерирующего аэрозоль изделия, может содержать второй трубчатый слой образующего аэрозоль субстрата. Второй трубчатый слой образующего аэрозоль субстрата может быть расположен вокруг первого трубчатого слоя образующего аэрозоль субстрата.
Субстратная часть генерирующего аэрозоль изделия может быть вставлена в полость генерирующего аэрозоль устройства. Во время вставки субстратной части эта субстратная часть может быть расположена между центральной токоприемной конструкцией и периферийной токоприемной конструкцией. После вставки субстратной части центральная токоприемная конструкция может быть расположена внутри центрального сердечника в форме полого цилиндра субстратной части генерирующего аэрозоль изделия. Центральная токоприемная конструкция может контактировать с первым трубчатым слоем образующего аэрозоль субстрата. Центральная токоприемная конструкция может не контактировать со вторым трубчатым слоем образующего аэрозоль субстрата. Окружающий воздух, втягиваемый в центральную токоприемную конструкцию через первый канал для потока воздуха, может нагреваться с помощью этой центральной токоприемной конструкции. Кроме того, центральная токоприемная конструкция может нагревать первый трубчатый слой образующего аэрозоль субстрата. В результате испарения субстрата первого трубчатого слоя образующего аэрозоль субстрата обеспечивается возможность генерирования аэрозоля. Аэрозоль может втягиваться дальше по потоку через генерирующее аэрозоль изделие, в частности гомогенизирующую часть и фильтрующую часть генерирующего аэрозоль изделия. Аэрозоль может втягиваться через зазоры, обеспеченные между центральными токоприемниками центральной токоприемной конструкции.
Периферийная токоприемная конструкция может быть расположена вокруг субстратной части генерирующего аэрозоль изделия после вставки субстратной части генерирующего аэрозоль изделия в полость генерирующего аэрозоль устройства. Периферийная токоприемная конструкция может контактировать со вторым трубчатым слоем образующего аэрозоль субстрата. Периферийная токоприемная конструкция может не контактировать с первым трубчатым слоем образующего аэрозоль субстрата. Окружающий воздух может втягиваться через второй канал для потока воздуха к периферии генерирующего аэрозоль изделия и в направлении периферийной токоприемной конструкции. Этот воздух может нагреваться с помощью периферийной токоприемной конструкции. Кроме того, периферийная токоприемная конструкция может нагревать второй трубчатый слой образующего аэрозоль субстрата. В результате испарения субстрата второго трубчатого слоя образующего аэрозоль субстрата обеспечивается возможность генерирования аэрозоля. Этот аэрозоль может втягиваться дальше по потоку через генерирующее аэрозоль изделие, в частности второй трубчатый слой образующего аэрозоль субстрата и далее через гомогенизирующую часть и фильтрующую часть генерирующего аэрозоль изделия.
Аэрозоль, генерируемый в результате нагревательного действия центральной токоприемной конструкции первого трубчатого слоя образующего аэрозоль субстрата, может смешиваться с аэрозолем, генерируемым в результате нагревательного действия периферийной токоприемной конструкции второго трубчатого слоя образующего аэрозоль субстрата. Аэрозоли могут смешиваться дальше по потоку относительно субстратной части генерирующего аэрозоль изделия. Аэрозоли могут смешиваться в гомогенизирующей части генерирующего аэрозоль изделия.
Первый трубчатый слой образующего аэрозоль субстрата может отличаться от второго слоя трубчатой образующего аэрозоль субстрата. Два указанных слоя могут отличаться по составу, структуре или толщине. Состав может содержать вкусоароматическое вещество образующего аэрозоль субстрата и/или материал образующего аэрозоль субстрата, такой как табак. Структура может включать одно или более из пористого образующего аэрозоль субстрата, пеноматериала с открытыми порами и экструдированного литого листа.
Первый трубчатый слой образующего аэрозоль субстрата и второй трубчатый слой образующего аэрозоль субстрата могут быть выровнены соосно.
Первый трубчатый слой образующего аэрозоль субстрата может представлять собой слой, содержащий никотин. Первый трубчатый слой образующего аэрозоль субстрата может не содержать табака. Второй трубчатый слой образующего аэрозоль субстрата может представлять собой слой, содержащий табак. Второй трубчатый слой образующего аэрозоль субстрата может не содержать никотина или содержать лишь незначительное количество никотина.
Первый трубчатый слой образующего аэрозоль субстрата может представлять собой слой геля. Второй трубчатый слой образующего аэрозоль субстрата может представлять собой слой геля.
Точка плавления первого трубчатого слоя образующего аэрозоль субстрата может отличаться от точки плавления второго трубчатого слоя образующего аэрозоль субстрата.
Образующий аэрозоль субстрат первого трубчатого слоя образующего аэрозоль субстрата может отличаться от образующего аэрозоль субстрата второго трубчатого слоя образующего аэрозоль субстрата. Предпочтительно, первый трубчатый слой образующего аэрозоль субстрата выполнен в виде одного или обоих из никотинового слоя и вкусоароматического слоя. Предпочтительно, второй трубчатый слой образующего аэрозоль субстрата выполнен в виде первичного образующего аэрозоль слоя, содержащего табак и вещество для образования аэрозоля. Следовательно, второй трубчатый слой образующего аэрозоль субстрата может быть выполнен с возможностью генерирования вдыхаемого аэрозоля, в то время как первый трубчатый слой образующего аэрозоль субстрата может быть выполнен с возможностью влияния на характеристики, такие как вкус/аромат или содержание никотина в аэрозоле.
Первый трубчатый образующий аэрозоль субстрат может содержать вкусоароматическое вещество, предпочтительно ментол.
Между первым трубчатым слоем образующего аэрозоль субстрата и вторым трубчатым слоем образующего аэрозоль субстрата может быть расположена мембрана. Мембрана может быть выполнена в виде пленки. Мембрана может быть выполнена в виде фольги. Мембрана может обладать любым свойством из следующих: проницаемость для пара, газопроницаемость или проницаемость для аэрозоля. Мембрана предпочтительно выполнена проницаемой для аэрозоля. Мембрана может быть выполнена в виде фильтра. Мембрана может быть выполнена с возможностью фильтрации более крупных частиц, содержащихся в аэрозоле, но быть проницаемой для более мелких частиц.
Изделие может дополнительно содержать гомогенизирующую часть, расположенную дальше по потоку относительно первого и второго трубчатых аэрозольных субстратов. Гомогенизирующая часть может представлять собой фильтрующую часть. Гомогенизирующая часть может представлять собой полую фильтровальную часть. Гомогенизирующая часть может представлять собой полую ацетатную трубку. Гомогенизирующая часть может быть выполнена с возможностью охлаждения аэрозоля. Гомогенизирующая часть может непосредственно прилегать к одному или обоим из первого и второго трубчатых слоев образующего аэрозоль субстрата. Гомогенизирующая часть может быть выровнена с одним или обоими из первого и второго трубчатых слоев образующего аэрозоль субстрата. Предпочтительно, гомогенизирующая часть является полой, и внутренний диаметр гомогенизирующей части равен или по существу равен внутреннему диаметру первого трубчатого слоя образующего аэрозоль субстрата. Гомогенизирующая часть может содержать вкусоароматическое вещество. Гомогенизирующая часть может содержать капсулу или диск. Капсула или диск могут содержать вкусоароматическое вещество. Капсула или диск могут быть расположены по центру внутри гомогенизирующей части.
Генерирующее аэрозоль изделие может дополнительно содержать мундштучный фильтр, расположенный дальше по потоку относительно гомогенизирующей части. Мундштучный фильтр может представлять собой ацетатный фильтр. Мундштучный фильтр может быть изготовлен из ацетатного жгута. Мундштучный фильтр может представлять собой цилиндрический фильтр. Мундштучный фильтр может не быть полым фильтром. Мундштучный фильтр может содержать волокна, предпочтительно линейные продольные волокна низкой плотности.
Второй трубчатый слой образующего аэрозоль субстрата может быть окружен оберткой. Обертка может быть изготовлена из оберточной бумаги Обертка может быть изготовлена из сигаретной оберточной бумаги. Обертка может быть изготовлена из стандартной сигаретной оберточной бумаги. В качестве альтернативы, обертка может представлять собой табачную бумагу. Табачная бумага может иметь преимущество, состоящее в предотвращении нежелательного влияния на вкус. Обертка может иметь два открытых конца. Указанные два открытых конца могут перекрываться при обертывании обертки вокруг второго трубчатого слоя образующего аэрозоль субстрата. Указанные два конца могут быть соединены с помощью адгезива в области перекрытия. Обертка может быть воздухопроницаемой.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу изготовления генерирующего аэрозоль изделия, включающему:
обеспечение первого листа первого образующего аэрозоль субстрата,
обеспечение второго листа второго образующего аэрозоль субстрата на первом листе,
прокатку первого и второго листов с образованием таким образом полого трубчатого генерирующего аэрозоль изделия.
В качестве альтернативы одному или обоим из обеспечения первого образующего аэрозоль субстрата в виде первого листа и обеспечения второго образующего аэрозоль субстрата в виде второго листа на первом листе и прокатки листа, может использоваться процесс экструзии. В процессе экструзии первый образующий аэрозоль субстрат может быть подвергнут экструзии отдельно от второго образующего аэрозоль субстрата или вместе с ним. В процессе экструзии первый образующий аэрозоль субстрат может быть подвергнут экструзии с образованием первого трубчатого слоя образующего аэрозоль субстрата. В процессе экструзии второй образующий аэрозоль субстрат может быть подвергнут экструзии с образованием второго трубчатого слоя образующего аэрозоль субстрата. Второй трубчатый слой образующего аэрозоль субстрата может быть расположен вокруг первого трубчатого слоя образующего аэрозоль субстрата. Изготовление генерирующего аэрозоль изделия с помощью процессов экструзии может быть особенно выгодным, если один или оба из первого и второго образующих аэрозоль субстратов обеспечены в виде геля.
Первый и второй листы могут быть прокатаны таким образом, чтобы противоположные края листов были приведены в контакт. Во время прокатки или после прокатки первого и второго листов, вокруг второго листа образующего аэрозоль субстрата может быть обернута оберточная бумага. Оберточная бумага может быть воздухопроницаемой.
После обеспечения первого листа, на этом первом листе может быть размещена мембрана. Второй лист может быть обеспечен на указанной мембране. Мембрана может представлять собой пленку или фольгу.
Способ может включать дополнительный этап, на котором обеспечивают гомогенизирующую часть, описанную в данном документе, дальше по потоку относительно первого и второго трубчатых образующих аэрозоль субстратов.
Способ может включать дополнительный этап, на котором обеспечивают мундштучный фильтр, описанный в данном документе, дальше по потоку относительно гомогенизирующей части.
Образующий аэрозоль субстрат, описанный ниже, может представлять собой один или оба из образующего аэрозоль субстрата первого трубчатого слоя образующего аэрозоль субстрата и второго трубчатого слоя образующего аэрозоль субстрата. Предпочтительно, в первом трубчатом слое образующего аэрозоль субстрата могут использоваться никотин и/или вкусоароматическое вещество, содержащие образующий аэрозоль субстрат, в то время как во втором трубчатом слое образующего аэрозоль субстрата может использоваться табак, содержащий образующий аэрозоль субстрат.
Образующий аэрозоль субстрат может содержать никотин. Содержащий никотин образующий аэрозоль субстрат может представлять собой матрицу из никотиновой соли.
Образующий аэрозоль субстрат может содержать материал растительного происхождения. Образующий аэрозоль субстрат может содержать табак. Образующий аэрозоль субстрат может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие вкусоароматические соединения табака, которые выделяются из образующего аэрозоль субстрата при нагреве. В альтернативном варианте осуществления образующий аэрозоль субстрат может содержать нетабачный материал. Образующий аэрозоль субстрат может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения. Образующий аэрозоль субстрат может содержать гомогенизированный табачный материал. Гомогенизированный табачный материал может быть получен путем агломерации сыпучего табака. В особо предпочтительном варианте осуществления образующий аэрозоль субстрат может содержать собранный гофрированный лист гомогенизированного табачного материала. В контексте данного документа термин «гофрированный лист» обозначает лист, имеющий множество по существу параллельных складок или гофров.
Образующий аэрозоль субстрат, может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Вещество для образования аэрозоля представляет собой любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которые при использовании способствуют образованию плотного и стабильного аэрозоля и являются по существу устойчивыми к термическому разложению при рабочей температуре системы. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны в данной области техники и включают, без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерина; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Предпочтительными веществами для образования аэрозоля являются многоатомные спирты или их смеси, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол. Предпочтительно, вещество для образования аэрозоля представляет собой глицерин. При его наличии, гомогенизированный табачный материал может иметь содержание вещества для образования аэрозоля, равное 5 процентам или большее 5 процентов по весу в пересчете на сухой вес, предпочтительно от приблизительно 5 процентов по весу до приблизительно 30 процентов по весу в пересчете на сухой вес. Образующий аэрозоль субстрат может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как вкусоароматические вещества.
Генерирующее аэрозоль изделие и полость генерирующего аэрозоль устройства могут быть выполнены таким образом, чтобы генерирующее аэрозоль изделие частично размещалось внутри полости генерирующего аэрозоль устройства. Полость генерирующего аэрозоль устройства и генерирующее аэрозоль изделие могут быть расположены таким образом, чтобы генерирующее аэрозоль изделие полностью размещалось в полости генерирующего аэрозоль устройства.
Генерирующее аэрозоль изделие может иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине. Образующий аэрозоль субстрат может быть обеспечен в виде образующего аэрозоль сегмента, заключающего в себе образующий аэрозоль субстрат. Образующий аэрозоль сегмент может иметь по существу цилиндрическую форму. Образующий аэрозоль сегмент может быть по существу продолговатым. Образующий аэрозоль сегмент также может иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине.
Генерирующее аэрозоль изделие может иметь общую длину от приблизительно 30 миллиметров до приблизительно 100 миллиметров. В одном варианте осуществления генерирующее аэрозоль изделие имеет общую длину приблизительно 45 миллиметров. Генерирующее аэрозоль изделие может иметь наружный диаметр от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров. В одном варианте осуществления генерирующее аэрозоль изделие может иметь наружный диаметр приблизительно 7,2 миллиметра.
Образующий аэрозоль субстрат может быть обеспечен в виде образующего аэрозоль сегмента, имеющего длину от приблизительно 7 миллиметров до приблизительно 15 миллиметров. В одном варианте осуществления образующий аэрозоль сегмент может иметь длину приблизительно 10 миллиметров. В альтернативном варианте осуществления образующий аэрозоль сегмент может иметь длину приблизительно 12 мм.
Образующий аэрозоль сегмент предпочтительно имеет наружный диаметр, приблизительно равный наружному диаметру генерирующего аэрозоль изделия. Наружный диаметр образующего аэрозоль сегмента может составлять от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров. В одном варианте осуществления образующий аэрозоль сегмент может иметь наружный диаметр приблизительно 7,2 миллиметра.
Генерирующее аэрозоль изделие может содержать фильтрующую заглушку. Фильтрующая заглушка может быть выполнена в виде мундштучного фильтра. Фильтрующая заглушка может быть расположена на находящемся дальше по потоку конце генерирующего аэрозоль изделия. Фильтрующая заглушка может представлять собой ацетилцеллюлозную фильтрующую заглушку. Фильтрующая заглушка может представлять собой полую ацетилцеллюлозную фильтрующую заглушку. Фильтрующая заглушка в одном варианте осуществления имеет длину приблизительно 7 миллиметров, но она может иметь длину от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров.
Генерирующее аэрозоль изделие может содержать наружную бумажную обертку. Наружная бумажная обертка может быть выполнена в виде оберточной бумаги, описанной в данном документе. Наружная бумажная обертка может проходить по всему генерирующему аэрозоль изделию. Наружная бумажная обертка может быть выполнена с возможностью соединения и удержания различных элементов генерирующего аэрозоль изделия.
Кроме того, генерирующее аэрозоль изделие может содержать перегородку между образующим аэрозоль субстратом и фильтрующей заглушкой. Перегородка может иметь размер приблизительно 18 миллиметров, но она может иметь размер в диапазоне от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 25 миллиметров.
Генерирующее аэрозоль устройство может содержать упругий уплотнительный элемент. Упругий уплотнительный элемент может находиться на расположенном дальше по потоку конце указанной полости. Упругий уплотнительный элемент может быть расположен таким образом, чтобы он окружал расположенный дальше по потоку конец указанной полости. Упругий уплотнительный элемент может иметь круглую форму. Упругий уплотнительный элемент может иметь форму воронки, облегчающую вставку генерирующего аэрозоль изделия. Упругий уплотнительный элемент может прикладывать давление к генерирующему аэрозоль изделию после вставки генерирующего аэрозоль изделия для удержания генерирующего аэрозоль изделия на месте. Упругий уплотнительный элемент может примыкать к генерирующему аэрозоль изделию после вставки генерирующего аэрозоль изделия в указанную полость. Упругий уплотнительный элемент может быть воздухонепроницаемым для предотвращения выхода воздуха из указанной полости, за исключением выхода через генерирующее аэрозоль изделие.
Генерирующее аэрозоль изделие может содержать теплоизоляционный элемент. Теплоизоляционный элемент может быть расположен вокруг указанной полости. Теплоизоляционный элемент может быть расположен между кожухом генерирующего аэрозоль устройства и указанной полостью. Теплоизоляционный элемент может быть трубчатым. Теплоизоляционный элемент может быть соосно выровнен с индукционным нагревательным узлом, предпочтительно соосно выровнен с периферийной токоприемной конструкцией.
Признаки, описанные в отношении одного варианта осуществления, могут быть в равной степени применимы к другим вариантам осуществления настоящего изобретения.
Настоящее изобретение будет далее описано исключительно на примерах со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:
на Фиг. 1 показан вид в разрезе генерирующего аэрозоль устройства и генерирующего аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению;
на Фиг. 2 показан вид в разрезе генерирующего аэрозоль устройства для вставки генерирующего аэрозоль изделия;
на Фиг. 3 показан вариант осуществления генерирующего аэрозоль изделия; и
На Фиг. 4 показан поток воздуха через генерирующее аэрозоль устройство.
На Фиг. 1 показаны генерирующее аэрозоль устройство 10 и генерирующее аэрозоль изделие 12. Иначе говоря, на Фиг. 1 показана генерирующая аэрозоль система, содержащая генерирующее аэрозоль устройство 10 и генерирующее аэрозоль изделие 12.
Генерирующее аэрозоль устройство 10 содержит полость 14 для вставки генерирующего аэрозоль изделия 12. При вставке генерирующего аэрозоль изделия 12 в полость 14, в эту полость 14 будет вставлена субстратная часть 16 генерирующего аэрозоль изделия 12. Фильтрующая часть 18 генерирующего аэрозоль изделия 12 выступает из полости 14, и пользователь имеет возможность непосредственного осуществления затяжки на фильтрующей части 18 генерирующего аэрозоль изделия 12.
На расположенном дальше по потоку конце 22 полости 14 находится упругий уплотнительный элемент 20. Упругий уплотнительный элемент 20 выполнен с возможностью содействия вставке генерирующего аэрозоль изделия 12 в полость 14 и удержания генерирующего аэрозоль изделия 12 после его вставки в полость 14. Упругий уплотнительный элемент 20 имеет воронкообразную форму. Упругий уплотнительный элемент 20 имеет круглую форму, окружающую расположенный дальше по потоку конец 22 полости 14.
Генерирующее аэрозоль устройство 10 содержит индукционный узел. Индукционный узел содержит катушку 24 индуктивности. Индукционный узел дополнительно содержит токоприемный узел. Токоприемный узел содержит центральную токоприемную конструкцию 26 и периферийную токоприемную конструкцию 28, предпочтительно состоит из них. Центральная токоприемная конструкция 26 расположена внутри периферийной токоприемной конструкции 28. Между центральной токоприемной конструкцией 26 и периферийной токоприемной конструкцией 28 обеспечена полость 14 для вставки генерирующего аэрозоль изделия 12. Полость 14 имеет объем в форме полого трубчатого цилиндра.
Генерирующее аэрозоль изделие 12 расположено между центральной токоприемной конструкцией 26 и периферийной токоприемной конструкцией 28. Центральная токоприемная конструкция 26 и периферийная токоприемная конструкция 28 могут быть расположены на расстоянии друг от друга таким образом, чтобы удерживать генерирующее аэрозоль изделие 12 внутри полости 14. Расстояние между центральной токоприемной конструкцией 26 и периферийной токоприемной конструкцией 28 может быть равно расстоянию между наружным диаметром генерирующего аэрозоль изделия 12 и внутренним диаметром генерирующего аэрозоль изделия 12, или оно может быть немного меньше этого расстояния. Субстратная часть 16 генерирующего аэрозоль изделия 12 предпочтительно представляет собой полую трубчатую субстратную часть 16. Следовательно, субстратная часть 16 генерирующего аэрозоль изделия 12 может быть насажена на центральную токоприемную конструкцию 26. В этом случае центральная токоприемная конструкция 26 проникает в полый трубчатый объем субстратной части 16 генерирующего аэрозоль изделия 12. Одновременно с этим периферийная токоприемная конструкция 28 упирается в периферию субстратной части 16 генерирующего аэрозоль изделия 12.
На Фиг. 1 дополнительно показаны первый вход 30 для воздуха и второй вход 32 для воздуха. Первый вход 30 для воздуха соединен по текучей среде с центральной токоприемной конструкцией 26. Центральная токоприемная конструкция 26 предпочтительно является полой. Поток воздуха может быть обеспечен с первого входа 30 для воздуха в направлении полой внутренней области центральной токоприемной конструкции 26 и дальше по потоку из полости 14 генерирующего аэрозоль устройства 10. Второй вход 32 для воздуха соединен по текучей среде с периферией периферийной токоприемной конструкции 28. При вставке генерирующего аэрозоль изделия 12 в полость 14 будут обеспечены два раздельных потока воздуха. Первый поток воздуха с первого входа 30 для воздуха протекает через полый внутренний объем генерирующего аэрозоль изделия 12. Второй поток воздуха со второго входа 32 для воздуха протекает от периферии генерирующего аэрозоль изделия 12 внутрь генерирующего аэрозоль изделие 12 и затем дальше по потоку из полости 14 генерирующего аэрозоль устройства 10.
Субстратная часть 16 генерирующего аэрозоль изделия 12, показанного на Фиг. 3, предпочтительно содержит первый трубчатый слой 38 образующего аэрозоль субстрата и второй трубчатый слой 40 образующего аэрозоль субстрата. Первый трубчатый слой 38 образующего аэрозоль субстрата расположен внутри субстратной части 16 и окружен вторым трубчатым слоем 40 образующего аэрозоль субстрата. Первый трубчатый слой 38 образующего аэрозоль субстрата предпочтительно содержит один или оба из никотинового и вкусоароматического субстратов. Второй трубчатый слой 40 образующего аэрозоль субстрата предпочтительно содержит табачный генерирующий аэрозоль субстрат. Благодаря обеспечению двух раздельных потоков воздуха обеспечивается возможность регулирования первого потока воздуха для воздействия на одно или оба из никотина и вкусоароматического вещества в генерируемом аэрозоле, и возможность регулирования второго потока воздуха для генерирования требуемого аэрозоля из табачного субстрата.
Первый вход 30 для воздуха и второй вход 32 для воздуха могут быть выполнены с возможностью их регулирования. В частности, площадь поперечного сечения одного или обоих из первого входа 30 для воздуха и второго входа 32 для воздуха может быть регулируемой. Таким образом обеспечивается возможность регулирования свойств генерируемого аэрозоля, таких как содержание никотина и вкус/аромат, путем регулирования потока воздуха через один или оба из первого входа 30 для воздуха и второго входа 32 для воздуха.
Для регулирования одного или обоих из первого входа 30 для воздуха и второго входа 32 для воздуха, генерирующее аэрозоль устройство 10 может содержать контроллер 42. Контроллер 42 может дополнительно быть выполнен с возможностью управления работой индукционного узла. В частности, контроллер 42 может быть выполнен с возможностью управления подачей электроэнергии от источника питания на катушку 24 индуктивности. Источник 44 питания может быть выполнен в виде батареи.
На Фиг. 2 более подробно показана ближняя часть генерирующего аэрозоль устройства 10. На Фиг. 2 хорошо видна полость 14 для вставки генерирующего аэрозоль устройства 10. В полости 14 расположена центральная токоприемная конструкция 26, содержащая отдельные центральные токоприемники 34. Центральная токоприемная конструкция 26 окружена периферийной токоприемной конструкцией 28, содержащей множество периферийных токоприемников 36 в форме расширяющегося лезвия.
Указанная токоприемная конструкция окружена катушкой 24 индуктивности. Катушка 24 индуктивности окружает полость 14. В расположенной раньше по потоку области полости 14 расположен первый канал 46 для потока воздуха. Первый канал 46 для потока воздуха соединяет по текучей среде первый вход 30 для воздуха с полой внутренней областью центральной токоприемной конструкции 26. Смежно с первым каналом 46 для потока воздуха расположен второй канал 48 для потока воздуха. Второй канал 48 для потока воздуха соединяет по текучей среде второй вход 32 для воздуха с периферией периферийной токоприемной конструкции 28.
На Фиг. 3 показан вариант осуществления генерирующего аэрозоль изделия 12, более конкретно - субстратной части 16 генерирующего аэрозоль изделия 12. Субстратная часть 16 генерирующего аэрозоль изделия 12 содержит первый трубчатый слой 38 образующего аэрозоль субстрата. Первый трубчатый слой 38 образующего аэрозоль субстрата расположен рядом с полой внутренней областью генерирующего аэрозоль изделия 12. Первый трубчатый слой 38 образующего аэрозоль субстрата выполнен в виде одного или обоих из никотинового и вкусоароматического слоев. Первый трубчатый слой 38 образующего аэрозоль субстрата окружен вторым трубчатым слоем 40 образующего аэрозоль субстрата. Второй трубчатый слой 40 образующего аэрозоль субстрата выполнен в виде образующего аэрозоль слоя, содержащего табак. Между первым трубчатым слоем 38 образующего аэрозоль субстрата и вторым трубчатым слоем 40 образующего аэрозоль субстрата может быть обеспечена мембрана, такая как пленка или фольга. Может быть обеспечена оберточная бумага, окружающая второй трубчатый слой 40 образующего аэрозоль субстрата.
На Фиг. 4 более подробно показан поток воздуха через генерирующее аэрозоль устройство 10. Поток воздуха показан стрелками. Обеспечены два раздельных канала 46, 48 для потока воздуха. Первый канал 46 для потока воздуха начинается на первом входе 30 для воздуха и соединяет по текучей среде полую внутреннюю область центральной токоприемной конструкции 26 с первым входом 30 для воздуха. Воздух из первого канала 46 для потока воздуха поступает в центральную токоприемную конструкцию 26 в основании центральной токоприемной конструкции 26. Внутри центральной токоприемной конструкции 26 токоприемника может образовываться аэрозоль. Аэрозоль может образовываться в результате нагрева первого трубчатого слоя 38 образующего аэрозоль субстрата, а также воздуха внутри центральной токоприемной конструкции 26, с помощью центральной токоприемной конструкции 26. Субстрат первого трубчатого слоя 38 образующего аэрозоль субстрата испаряется под действием тепла центральной токоприемной конструкции 26. Область контакта между воздухом и первым трубчатым слоем 38 образующего аэрозоль субстрата может быть оптимизирована с помощью зазоров между отдельными центральными токоприемниками 34 и путем обеспечения центральных токоприемников 34 в виде пористых токоприемников. Испарившийся субстрат захватывается воздухом, протекающим через центральную токоприемную конструкцию 26. Генерируемый аэрозоль протекает через центральную токоприемную конструкцию 26 дальше по потоку в направлении фильтрующей части 18 генерирующего аэрозоль изделия 12. Фильтрующая часть 18 может содержать гомогенизирующую часть 50, такую как полая ацетатная трубка для охлаждения аэрозоля, непосредственно рядом с субстратной частью 16 дальше нее по потоку. Дальше по потоку относительно гомогенизирующей части, в генерирующем аэрозоль изделии 12 может быть обеспечен фильтр 52 из ацетатного жгута.
Второй канал 48 для потока воздуха начинается на втором входе 32 для воздуха. Второй канал 48 для потока воздуха соединяет по текучей среде второй вход 32 для воздуха с периферией субстратной части 16 генерирующего аэрозоль изделия 12 после вставки генерирующего аэрозоль изделия 12 в полость 14. Периферия субстратной части 16 может представлять собой часть полости 14. Периферийная токоприемная конструкция 28 расположена на периферии субстратной части 16, предпочтительно в контакте с субстратной частью 16. Площадь контакта между воздухом и вторым трубчатым слоем 40 образующего аэрозоль субстрата может быть оптимизирована с помощью зазоров между отдельными периферийными токоприемниками 36 и путем обеспечения периферийных токоприемников 36 в виде пористых токоприемников. Воздух из второго канала 48 для потока воздуха может захватывать испаренный субстрат второго трубчатого слоя 40 образующего аэрозоль субстрата, нагреваемого с помощью периферийной токоприемной конструкции 28. Аэрозоль может втягиваться дальше по потоку через второй трубчатый слой 40 образующего аэрозоль субстрата. Далее аэрозоль может втягиваться в фильтрующую часть 18 генерирующего аэрозоль изделия 12. В фильтрующей части 18 генерирующего аэрозоль изделия 12 аэрозоль, генерируемый внутри генерирующего аэрозоль изделия 12 в результате нагрева посредством центральной токоприемной конструкции 26, может смешиваться с аэрозолем, генерируемым в результате нагрева второго трубчатого слоя 40 образующего аэрозоль субстрата посредством периферийной токоприемной конструкции 28. Обертка может быть расположена вокруг субстратной части 16 генерирующего аэрозоль изделия 12. Обертка предпочтительно является воздухопроницаемой, так что обеспечивается возможность поступления воздуха из второго канала 48 для потока воздуха внутрь второго трубчатого слоя 40 образующего аэрозоль субстрата.
Группа изобретений относится к генерирующему аэрозоль устройству и системе, содержащей генерирующее аэрозоль устройство. Генерирующее аэрозоль устройство содержит полость для размещения генерирующего аэрозоль изделия, содержащего образующий аэрозоль субстрат, и индукционную нагревательную конструкцию. Индукционная нагревательная конструкция содержит катушку индуктивности и сусцепторный узел. Сусцепторный узел содержит центральную сусцепторную конструкцию, расположенную в центре указанной полости, и периферийную сусцепторную конструкцию, расположенную на расстоянии от центральной сусцепторной конструкции и вокруг нее. Сусцепторный узел выполнен с одним или более из следующего: центральная сусцепторная конструкция содержит по меньшей мере два центральных сусцептора, обеспечивающих возможность создания бокового потока воздуха между по меньшей мере двумя центральными сусцепторами; периферийная сусцепторная конструкция содержит по меньшей мере два периферийных сусцептора, обеспечивающих возможность создания бокового потока воздуха между по меньшей мере двумя периферийными сусцепторами; и одна или обе из центральной сусцепторной конструкции и периферийной сусцепторной конструкции содержат один или более пористых сусцепторов. Технический результат направлен на выполнение более однородного нагрева и потока воздуха. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 ил.
1. Генерирующее аэрозоль устройство, содержащее:
полость для размещения генерирующего аэрозоль изделия, содержащего образующий аэрозоль субстрат; и
индукционную нагревательную конструкцию, причем индукционная нагревательная конструкция содержит катушку индуктивности и сусцепторный узел,
причем указанный сусцепторный узел содержит центральную сусцепторную конструкцию, расположенную в центре указанной полости, и периферийную сусцепторную конструкцию, расположенную на расстоянии от центральной сусцепторной конструкции и вокруг нее, и имеет место одно или более из следующего: центральная сусцепторная конструкция содержит по меньшей мере два центральных сусцептора, обеспечивающих возможность создания бокового потока воздуха между по меньшей мере двумя центральными сусцепторами; периферийная сусцепторная конструкция содержит по меньшей мере два периферийных сусцептора, обеспечивающих возможность создания бокового потока воздуха между по меньшей мере двумя периферийными сусцепторами; и одна или обе из центральной сусцепторной конструкции и периферийной сусцепторной конструкции содержат один или более пористых сусцепторов.
2. Генерирующее аэрозоль устройство по п. 1, в котором между по меньшей мере двумя центральными сусцепторами обеспечен по меньшей мере один зазор и/или между по меньшей мере двумя периферийными сусцепторами обеспечен по меньшей мере один зазор.
3. Генерирующее аэрозоль устройство по п. 2, в котором зазор выполнен в виде продолговатого зазора.
4. Генерирующее аэрозоль устройство по п. 2 или 3, в котором зазор проходит параллельно центральной продольной оси указанной полости.
5. Генерирующее аэрозоль устройство по п. 2 или 3, в котором зазор выполнен в виде поперечного зазора.
6. Генерирующее аэрозоль устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором центральный сусцептор является продолговатым.
7. Генерирующее аэрозоль устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором расположенный дальше по потоку концевой участок центрального сусцептора закруглен.
8. Генерирующее аэрозоль устройство по п. 7, в котором расположенный дальше по потоку концевой участок центрального сусцептора загнут внутрь в направлении центральной продольной оси указанной полости.
9. Генерирующее аэрозоль устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором одна или обе из центральной сусцепторной конструкции и периферийной сусцепторной конструкции расположены вокруг центральной продольной оси указанной полости.
10. Генерирующее аэрозоль устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором одна или обе из центральной сусцепторной конструкции и периферийной сусцепторной конструкции являются полыми, или в котором центральная сусцепторная конструкция содержит по меньшей мере два центральных сусцуптора, образующих полую полость между центральными сусцепторами, или в котором периферийная сусцепторная конструкция образует кольцевую полость в виде полого цилиндра между периферийной сусцепторной конструкцией и центральной сусцепторной конструкцией.
11. Генерирующее аэрозоль устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором одна или обе из центральной сусцепторной конструкции и периферийной сусцепторной конструкции имеют кольцевое поперечное сечение, или в котором центральная сусцепторная конструкция содержит по меньшей мере два центральных сусцептора, образующих полую полость с кольцевым поперечным сечением, или в котором периферийная сусцепторная конструкция содержит по меньшей мере два периферийных сусцептора, образующих пустую полость с кольцевым поперечным сечением.
12. Генерирующее аэрозоль устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором периферийная сусцепторная конструкция содержит продолговатый лезвиеобразный сусцептор.
13. Генерирующее аэрозоль устройство по любому из пп. 1-11, в котором периферийная сусцепторная конструкция содержит продолговатый цилиндрический сусцептор.
14. Генерирующее аэрозоль устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором расположенный дальше по потоку концевой участок периферийной сусцепторной конструкции является расширяющимся.
15. Генерирующее аэрозоль устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором периферийная сусцепторная конструкция имеет внутренний диаметр, больший внутреннего диаметра центральной сусцепторной конструкции.
16. Генерирующее аэрозоль устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором центральная сусцепторная конструкция и периферийная сусцепторная конструкция расположены коаксиально.
17. Система, содержащая генерирующее аэрозоль устройство по любому из пп. 1-16 и генерирующее аэрозоль изделие, содержащее образующий аэрозоль субстрат.
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ АЭРОЗОЛЯ С УЛУЧШЕННЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ТЕМПЕРАТУР | 2012 |
|
RU2611487C2 |
| EP 3469936 A2, 17.04.2019 | |||
| KR 20180124739 A, 21.11.2018 | |||
| CN 104095291 B, 11.01.2017 | |||
| WO 2019030363 A1, 14.02.2019. | |||
