Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к изделиям, генерирующим аэрозоль, устройствам, генерирующим аэрозоль, и системам, генерирующим аэрозоль, содержащим изделия, генерирующие аэрозоль, и устройства, генерирующие аэрозоль.
Уровень техники
Из уровня техники известны изделия, генерирующие аэрозоль, в которых субстрат, образующий аэрозоль, такой как табакосодержащий субстрат, нагревают, а не сжигают. Назначением таких нагреваемых изделий, генерирующих аэрозоль, является уменьшение вредных или потенциально вредных побочных продуктов, образуемых в результате сгорания и пиролитической деградации табака в обычных сигаретах.
В изделиях, генерирующих аэрозоль, вдыхаемый аэрозоль обычно генерируется в результате передачи тепла от нагревательного элемента к субстрату, образующему аэрозоль. Во время нагрева летучие соединения высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, и захватываются в воздух. Например, летучие соединения могут захватываться в воздух, втягиваемый через, над, вокруг или иным образом вблизи изделия, генерирующего аэрозоль. По мере охлаждения высвобождаемых летучих соединений они конденсируются с образованием аэрозоля. Аэрозоль может вдыхаться пользователем. Аэрозоль может содержать ароматические вещества, ароматизаторы, никотин и другие желаемые элементы.
Нагревательный элемент может содержаться в устройстве, генерирующем аэрозоль. Комбинация изделия, генерирующего аэрозоль, и устройства, генерирующего аэрозоль, может образовывать систему, генерирующую аэрозоль.
US 2018146713A1 рассматривается в качестве наиболее близкого уровня техники к настоящему изобретению и раскрывает (см., в частности, раскрытие на фиг.1) систему, генерирующую аэрозоль, содержащую генерирующее аэрозоль изделие, имеющее верхний по потоку конец и нижний по потоку конец, при этом генерирующее аэрозоль изделие определяет продольное направление между входным концом и нижним по потоку концом. Изделие, генерирующее аэрозоль, содержит верхний по потоку сегмент, расположенный на верхнем по потоку конце изделия, генерирующего аэрозоль, при этом верхний по потоку сегмент содержит обернутый субстрат, образующий аэрозоль, причем субстрат, образующий аэрозоль, содержит внешнюю поверхность субстрата, имеющую наружный диаметр субстрата; и нижний по потоку сегмент, расположенный на нижнем по потоку конце изделия, генерирующего аэрозоль, причем нижний по потоку сегмент имеет внешний диаметр нижнего по потоку обернутого сегмента, и при этом внешний диаметр нижнего по потоку сегмента больше внешнего диаметра подложки; и устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее: полость устройства, содержащую внутреннюю поверхность полости устройства, имеющую внутренний диаметр полости устройства, при этом полость устройства выполнена с возможностью приема формирующего аэрозоль субстрата изделия, генерирующего аэрозоль. В качестве недостатка известной системы, генерирующей аэрозоль, можно рассматривать недостаточное выделение летучих соединений из нагретого субстрата, поскольку нагретый воздух, всасываемый пользователем, протекает только через субстрат, образующий аэрозоль, что ограничивает выделение летучих соединений из нагретого субстрата.
Раскрытие сущности изобретения
В аспекте настоящего изобретения представлена система, генерирующая аэрозоль, причем система содержит:
изделие, генерирующее аэрозоль, имеющее расположенный раньше по ходу потока конец и расположенный дальше по ходу потока конец, причем изделие, генерирующее аэрозоль, определяет продольное направление между расположенным раньше по ходу потока концом и расположенным дальше по ходу потока концом, при этом изделие, генерирующее аэрозоль, содержит:
расположенный раньше по ходу потока сегмент, размещенный на расположенном раньше по ходу потока конце изделия, генерирующего аэрозоль, причем расположенный раньше по ходу потока сегмент содержит субстрат, образующий аэрозоль, при этом субстрат, образующий аэрозоль, содержит наружную поверхность субстрата, имеющую наружный диаметр субстрата; и
расположенный дальше по ходу потока сегмент, размещенный на расположенном дальше по ходу потока конце изделия, генерирующего аэрозоль, причем расположенный дальше по ходу потока сегмент имеет наружный диаметр расположенного дальше по ходу потока сегмента, при этом наружный диаметр расположенного дальше по ходу потока сегмента больше, чем наружный диаметр субстрата; и
устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее:
полость устройства, содержащую внутреннюю поверхность полости устройства, имеющую внутренний диаметр полости устройства, при этом полость устройства выполнена с возможность вмещения по меньшей мере субстрата, образующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль; и
по меньшей мере один нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, когда субстрат, образующий аэрозоль, вмещен в полость устройства,
при этом, когда субстрат, образующий аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, вмещен в полость устройства, между наружной поверхностью субстрата и внутренней поверхностью полости устройства определен проход для потока воздуха, причем проход для потока воздуха проходит в продольном направлении вдоль длины субстрата, образующего аэрозоль.
Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит полость устройства. При использовании субстрат, образующий аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, вмещается внутрь полости устройства, представляющего собой устройство, генерирующее аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, затем может нагреваться нагревательным элементом для высвобождения летучих соединений из субстрата, образующего аэрозоль, которые могут конденсироваться с образованием аэрозоля.
Когда полость устройства вмещает субстрат, образующий аэрозоль, проход для потока воздуха определяется посредством наружной поверхности субстрата и внутренней поверхности полости устройства. Зазор между внутренней поверхностью полости устройства и наружной поверхностью субстрата по меньшей мере частично ограничивает проход для потока воздуха. Проход для потока воздуха расположен снаружи относительно субстрата, образующего аэрозоль, и содержится внутри полости устройства, представляющего собой устройство, генерирующее аэрозоль.
Проход для потока воздуха может обеспечить протекание воздуха, втягиваемого пользователем, вдоль наружной поверхности субстрата, образующего аэрозоль, а не через субстрат, образующий аэрозоль, таким образом уменьшая или сводя к минимуму количество воздуха, проходящего через субстрат, образующий аэрозоль. В результате поток воздуха внутри устройства первоначально охлаждает наружную поверхность субстрата, когда он протекает вдоль прохода для потока воздуха, а не охлаждает субстрат через всю его толщину. Преимущественно это может уменьшить колебания температуры субстрата вследствие выполнения затяжки пользователем на изделии, генерирующем аэрозоль.
Преимущественно, предоставление прохода для потока воздуха между наружным диаметром субстрата и внутренним диаметром полости устройства обеспечивает пространство, в котором летучие соединения, выделяемые из нагретого субстрата, образующего аэрозоль, могут перемещаться. Такой проход для потока воздуха может способствовать выделению летучих соединений из нагретого субстрата, когда воздух, втягиваемый через изделие пользователем, втягивается над наружной поверхностью субстрата.
В контексте настоящего документа термин «устройство, генерирующее аэрозоль» относится к устройству, содержащему нагревательный элемент, который взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, для генерирования аэрозоля.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения представлено изделие, генерирующее аэрозоль, подходящее для вышеприведенной системы, генерирующей аэрозоль, причем изделие содержит:
расположенный раньше по ходу потока конец и расположенный дальше по ходу потока конец, при этом изделие, генерирующее аэрозоль, определяет продольное направление между расположенным раньше по ходу потока концом и расположенным дальше по ходу потока концом, при этом изделие, генерирующее аэрозоль, содержит:
расположенный раньше по ходу потока сегмент, размещенный на расположенном раньше по ходу потока конце изделия, генерирующего аэрозоль, причем расположенный раньше по ходу потока сегмент содержит субстрат, образующий аэрозоль, при этом субстрат содержит наружную поверхность субстрата, имеющую наружный диаметр субстрата; и
расположенный дальше по ходу потока сегмент, размещенный на расположенном дальше по ходу потока конце изделия, генерирующего аэрозоль, причем расположенный дальше по ходу потока сегмент имеет наружный диаметр расположенного дальше по ходу потока сегмента, при этом наружный диаметр расположенного дальше по ходу потока сегмента больше, чем наружный диаметр субстрата.
Расположенный дальше по ходу потока сегмент имеет наружный диаметр, который больше наружного диаметра субстрата, образующего аэрозоль. По сравнению с изделиями, генерирующими аэрозоль, имеющими постоянный наружный диаметр вдоль длины изделия, предоставление изделия, генерирующего аэрозоль, с сегментами, имеющими разные наружные диаметры, может обеспечить то, что сегмент изделия, содержащий субстрат, образующий аэрозоль, будет тоньше, чем другие компоненты изделия, такие как фильтр или охлаждающий элемент. Преимущественно уменьшение толщины субстрата, образующего аэрозоль, может обеспечить быстрое распространение тепла, прикладываемого к субстрату, из нагревательного элемента через толщину субстрата, уменьшая количество времени, необходимого для повышения нагревательным элементом температуры субстрата в областях субстрата, которые расположены наиболее удаленно от нагревательного элемента. Это может уменьшить вариации температуры по толщине субстрата, образующего аэрозоль, и уменьшить вероятность того, что в областях субстрата, которые расположены наиболее удаленно от областей, нагретых нагревательным элементом, останутся ненагретые и неиспользованные части субстрата, образующего аэрозоль. Поскольку вариации температуры по толщине субстрата, образующего аэрозоль, могут быть уменьшены, состав и другие свойства аэрозоля, сгенерированного из субстрата, могут быть одинаковыми в течение всего сеанса курения пользователя, и их может быть проще контролировать между сеансами курения пользователя с разными субстратами. Преимущественно это может создать более стабильный сеанс курения для пользователя.
Поскольку изделие, генерирующее аэрозоль, согласно этому аспекту настоящего изобретения является подходящим для системы, генерирующей аэрозоль, согласно предыдущему аспекту настоящего изобретения, преимущества, представленные выше для системы, также применяются для самого изделия.
Термин «изделие, генерирующее аэрозоль» используется в настоящем документе для обозначения изделия, содержащего субстрат, образующий аэрозоль, при этом субстрат, образующий аэрозоль, выполнен с возможностью нагрева для получения и доставки аэрозоля пользователю. В контексте настоящего документа термин «субстрат, генерирующий аэрозоль» обозначает субстрат, способный высвобождать летучие соединения при нагреве для генерирования аэрозоля.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может обычно иметь форму стержня. Изделие может иметь центральную продольную ось, проходящую по центру через стержень в продольном направлении от расположенного раньше по ходу потока конца до расположенного дальше по ходу потока конца. Расположенный раньше по ходу потока сегмент и расположенный дальше по ходу потока сегмент изделия, генерирующего аэрозоль, могут быть размещены в соосном выравнивании с центральной продольной осью изделия, образующего аэрозоль. Расположенный раньше по ходу потока сегмент и расположенный дальше по ходу потока сегмент изделия, генерирующего аэрозоль, могут быть расположены встык в соосном выравнивании с центральной продольной осью изделия, образующего аэрозоль.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь общую длину, составляющую от приблизительно 30 миллиметров до приблизительно 100 миллиметров.
В предпочтительном варианте осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, имеет общую длину от приблизительно 40 миллиметров до приблизительно 50 миллиметров. Предпочтительно изделие, генерирующее аэрозоль, имеет общую длину приблизительно 45 миллиметров.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать множество компонентов. Например, изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать субстрат, образующий аэрозоль, и любое одно или комбинацию из любого одного или более из следующего: теплопроводный слой, мундштук, фильтр, охлаждающий элемент, промежуточный элемент и вкусоароматический элемент.
Расположенный дальше по ходу потока сегмент имеет наружный диаметр расположенного дальше по ходу потока сегмента, который больше наружного диаметра субстрата. Наружный диаметр расположенного дальше по ходу потока сегмента больше наружного диаметра субстрата по меньшей мере на расположенном раньше по ходу потока конце расположенного дальше по ходу потока сегмента. В контексте настоящего документа термин «расположенный раньше по ходу потока конец» относится к концу согласно признаку или аспекту изделия, который является наиболее близким к расположенному раньше по ходу потока концу изделия, а термин «расположенный дальше по ходу потока конец» относится к концу согласно признаку или аспекту изделия, который является наиболее близким к расположенному дальше по ходу потока концу изделия.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления расположенный дальше по ходу потока сегмент имеет наружный диаметр расположенного дальше по ходу потока сегмента, который является постоянным вдоль длины расположенного дальше по ходу потока сегмента. Однако в некоторых вариантах осуществления наружный диаметр расположенного дальше по ходу потока сегмента изменяется вдоль длины расположенного дальше по ходу потока сегмента от расположенного раньше по ходу потока конца до расположенного дальше по ходу потока конца изделия. Наружный диаметр расположенного дальше по ходу потока сегмента может увеличиваться от расположенного раньше по ходу потока конца расположенного дальше по ходу потока сегмента до расположенного дальше по ходу потока конца изделия. Наружный диаметр расположенного дальше по ходу потока сегмента может уменьшаться от расположенного раньше по ходу потока конца расположенного дальше по ходу потока сегмента до расположенного дальше по ходу потока конца изделия.
Расположенный дальше по ходу потока сегмент может иметь наружный диаметр расположенного дальше по ходу потока сегмента от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 13 миллиметров. Предпочтительно расположенный дальше по ходу потока сегмент имеет наружный диаметр, который является по существу постоянным вдоль длины сегмента.
Расположенный дальше по ходу потока сегмент может иметь длину от приблизительно 7 миллиметров до приблизительно 25 миллиметров.
Расположенный дальше по ходу потока сегмент может содержать один или более компонентов. Например, расположенный дальше по ходу потока сегмент может содержать любое одно или любую комбинацию из любого одного или более из следующего: мундштук, фильтр, промежуточный элемент, охлаждающий элемент и вкусоароматический элемент.
Расположенный раньше по ходу потока сегмент может содержать мундштук. Мундштук представляет собой компонент, выполненный с возможностью осуществления затяжки пользователем для получения аэрозоля из изделия, генерирующего аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, нагрето.
Расположенный раньше по ходу потока сегмент может содержать фильтр. Термин «фильтр» используется для указания секции изделия, генерирующего аэрозоль, которая выполнена с возможностью удаления по меньшей мере частично составляющих газовой фазы или фазы в виде твердых частиц или составляющих как газовой фазы, так и фазы в виде твердых частиц из основного потока аэрозоля, втягиваемого через фильтр. Следовательно, фильтр может быть преимущественным для сведения к минимуму присутствия нежелательных составляющих в образованном аэрозоле. Предпочтительно фильтр представляет собой ацетилцеллюлозный штранг фильтра. Предпочтительно расположенный дальше по ходу потока сегмент содержит мундштук в форме фильтра. Предпочтительно расположенный дальше по ходу потока сегмент содержит мундштук в форме фильтра, который имеет длину приблизительно 7 миллиметров, но может иметь длину от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров.
В некоторых вариантах осуществления расположенный дальше по ходу потока сегмент состоит из фильтра. Это может обеспечивать компактность изделия, генерирующего аэрозоль, в котором количество частей сведено до минимума.
В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один из охлаждающего элемента и промежуточного элемента может быть расположен между субстратом, образующим аэрозоль, и фильтром. Такие дополнительные компоненты могут использоваться для улучшения тепловых или механических свойств изделия, генерирующего аэрозоль.
В контексте настоящего документа термин «охлаждающий элемент» относится к компоненту изделия, генерирующего аэрозоль, размещенному дальше по ходу потока относительно субстрата, образующего аэрозоль, таким образом, при использовании аэрозоль, образованный летучими соединениями, которые высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, проходит через охлаждающий элемент и охлаждается им до вдыхания пользователем. Охлаждающий элемент имеет большую площадь поверхности, но вызывает низкий перепад давления. Фильтры и другие мундштуки, которые создают высокий перепад давления, например, фильтры, выполненные из пучков волокон, не считаются элементами, охлаждающими аэрозоль. Камеры и полости в изделии, генерирующем аэрозоль, не считаются элементами, охлаждающими аэрозоль.
Промежуточный элемент может представлять собой опорный элемент, выполненный с возможностью сопротивления перемещению субстрата, образующего аэрозоль, дальше по ходу потока при введении нагревательного элемента в субстрат, образующий аэрозоль. Промежуточный элемент может содержать полую трубку. Промежуточный элемент может содержать полую трубку из ацетилцеллюлозы.
В некоторых вариантах осуществления расположенный дальше по ходу потока сегмент содержит вкусоароматический элемент. Вкусоароматический элемент может содержать один или более ароматизаторов. В контексте настоящего документа термин «ароматизатор» обозначает средство, которое при использовании придает вкус и/или аромат аэрозолю, генерируемому нагревом субстрата, образующего аэрозоль. Примером подходящего ароматизатора является ментол. Вкусоароматический элемент может быть расположен в любом подходящем месте в расположенном дальше по ходу потока сегменте.
Расположенный раньше по ходу потока сегмент содержит субстрат, образующий аэрозоль. Расположенный раньше по ходу потока сегмент также может содержать один или более дополнительных компонентов, таких как слой теплопроводного материала, охлаждающий элемент и промежуточный элемент. Предпочтительно расположенный раньше по ходу потока сегмент состоит из субстрата, образующего аэрозоль, и необязательно слоя теплопроводного материала.
Расположенный раньше по ходу потока сегмент может иметь наружный диаметр от приблизительно 3 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров. Расположенный раньше по ходу потока сегмент может иметь наружный диаметр, который является по существу постоянным вдоль длины сегмента.
Расположенный раньше по ходу потока сегмент может иметь длину от приблизительно 8 миллиметров до 25 миллиметров.
Субстрат, образующий аэрозоль, имеет наружную поверхность субстрата, образующего аэрозоль, имеющую наружный диаметр субстрата. Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь наружный диаметр от приблизительно 3 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров. Предпочтительно наружный диаметр субстрата является по существу постоянным вдоль длины субстрата, образующего аэрозоль.
Наружный диаметр субстрата может составлять от приблизительно 50% до приблизительно 98% наружного диаметра расположенного дальше по ходу потока сегмента, или от приблизительно 60% до приблизительно 95% наружного диаметра расположенного дальше по ходу потока сегмента, или от приблизительно 70% до приблизительно 90% наружного диаметра расположенного дальше по ходу потока сегмента.
Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь длину от приблизительно 8 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров.
Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь любое подходящее поперечное сечение. В контексте настоящего документа термин «поперечное сечение» обозначает поперечное сечение, перпендикулярное продольному направлению. Например, субстрат может иметь круглую форму, овальную форму, форму прямоугольника с двумя полукруглыми сторонами, прямоугольную форму или треугольную форму поперечного сечения. Предпочтительно субстрат имеет круглую форму поперечного сечения.
Предпочтительно, субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, образующий аэрозоль. Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, содержит табак. Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, образующий аэрозоль, содержащий табак. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные вкусоароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата при нагреве.
Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табачный штранг. Табачный штранг может содержать, например, одно или более из: порошка, гранул, шариков, кусочков, нитей, полосок или листов, содержащих одно или более из: травяного листа, табачного листа, табачных жилок, расширенного табака и гомогенизированного табака. В контексте настоящего документа термин «гомогенизированный табачный материал» обозначает материал, образованный посредством агломерации сыпучего табака. Обеспечение гомогенизированного табачного материала может улучшать генерирование аэрозоля, содержание никотина и ароматический профиль аэрозоля, генерируемого во время нагрева изделия, генерирующего аэрозоль. В частности, процесс изготовления гомогенизированного табака включает измельчение табачного листа, что более эффективно обеспечивает возможность выделения никотина и ароматов при нагреве. Если табачный штранг содержит гомогенизированный табачный материал, гомогенизированный табачный материал может иметь форму листа. В контексте настоящего документа термин «лист» обозначает слоистый элемент, имеющий ширину и длину, существенно превышающие его толщину.
Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный табачный материал. Твердый материал, образующий аэрозоль, может содержать кусочки, нити или полоски гомогенизированного табачного материала. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать лист гомогенизированного табачного материала.
Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь по существу однородный состав. В варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, может иметь по существу однородный состав в по меньшей мере продольном направлении.
Лист гомогенизированного табачного материала может быть образован путем агломерирования сыпучего табака, полученного путем помола или иного измельчения одного или обоих из пластинки табачного листа и стеблей табачного листа. Лист гомогенизированного табачного материала может содержать одно или более из табачной пыли, табачной мелочи и других побочных продуктов сыпучего табака, образующихся, например, во время обработки, перемещения и отгрузки табака. Лист гомогенизированного табачного материала предпочтительно образован с помощью процесса формования такого типа, который обычно включает формование суспензии, содержащей сыпучий табак и одно или более связующих, на конвейерную ленту или другую опорную поверхность, сушку сформованной суспензии с образованием листа гомогенизированного табачного материала и удаление листа гомогенизированного табачного материала с опорной поверхности.
Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать собранный лист гомогенизированного табачного материала. В контексте настоящего документа термин «собранный» используется для описания листа, который свернут, согнут или иным образом сжат или сужен по существу перпендикулярно к продольной оси изделия, генерирующего аэрозоль.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, содержит собранный текстурированный лист гомогенизированного табачного материала. В контексте настоящего документа термин «текстурированный лист» обозначает лист, который был гофрирован, выполнен конгревным тиснением, выполнен блинтовым тиснением, перфорирован или иным образом деформирован. Использование текстурированного листа гомогенизированного табачного материала может преимущественно упростить сбор листа гомогенизированного табачного материала для образования субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать собранный текстурированный лист гомогенизированного табачного материала, содержащий множество разнесенных выемок, выступов, перфорационных отверстий или их комбинацию.
В особенно предпочтительном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, содержит собранный гофрированный лист гомогенизированного табачного материала. В контексте настоящего документа термин «гофрированный лист» обозначает лист, имеющий множество по существу параллельных складок или гофров. Предпочтительно по существу параллельные складки или гофры проходят вдоль или параллельно продольной оси изделия, генерирующего аэрозоль. Это преимущественно упрощает сбор гофрированного листа гомогенизированного табачного материала для образования изделия, генерирующего аэрозоль. Однако следует понимать, что гофрированные листы гомогенизированного табачного материала для включения в изделие, генерирующее аэрозоль, могут альтернативно или дополнительно иметь множество по существу параллельных складок или гофров, которые расположены под острым или тупым углом к продольной оси изделия, генерирующего аэрозоль.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал и материал, не содержащий табака.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать вещество для образования аэрозоля. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать одно вещество для образования аэрозоля или сочетание двух или более веществ для образования аэрозоля. В контексте настоящего документа термин «вещество для образования аэрозоля» используется для описания любого подходящего известного соединения или смеси соединений, которые при использовании способствуют образованию аэрозоля и являются по существу стойкими к термической деградации при рабочей температуре изделия, генерирующего аэрозоль. Подходящие вещества для образования аэрозоля включают, но без ограничения: многоатомные спирты, такие как пропиленгликоль, 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. Предпочтительные вещества для образования аэрозоля представляют собой многоатомные спирты или их смеси, такие как пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и наиболее предпочтительно глицерин. Содержание вещества для образования аэрозоля в субстрате, образующем аэрозоль, может составлять более 5 процентов в пересчете на сухой вес. Содержание вещества для образования аэрозоля в аэрозольном субстрате, образующем аэрозоль, может составлять от приблизительно 5 процентов до приблизительно 30 процентов в пересчете на сухой вес. Содержание вещества для образования аэрозоля в субстрате, образующем аэрозоль, может составлять приблизительно 20 процентов в пересчете на сухой вес.
Субстрат, образующий аэрозоль, предпочтительно содержит гомогенизированный табачный материал, вещество для образования аэрозоля и воду.
Гомогенизированный табачный материал может быть предоставлен в виде листов, которые представляют собой одно из следующего: согнутые, гофрированные или нарезанные на полосы листы. В особо предпочтительном варианте осуществления листы нарезают на полосы, имеющие ширину от приблизительно 0,2 миллиметра до приблизительно 2 миллиметров, более предпочтительно от приблизительно 0,4 миллиметра до приблизительно 1,2 миллиметра. В одном варианте осуществления ширина полосок составляет приблизительно 0,9 миллиметра.
В некоторых вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, может содержать внутреннюю полость. Иными словами, субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой полый трубчатый субстрат. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать внутреннюю поверхность субстрата, имеющую внутренний диаметр субстрата, при этом внутренняя поверхность субстрата ограничивает внутреннюю полость, проходящую в продольном направлении внутри субстрата, образующего аэрозоль. Обеспечение внутренней полости в субстрате, образующем аэрозоль, может способствовать вставке нагревательного элемента в субстрат, образующий аэрозоль, в полость без прокалывания субстрата и изменения структуры субстрата. Обеспечение внутренней полости также может быть преимущественным для дальнейшего уменьшения толщины субстрата, образующего аэрозоль, увеличивая преимущества передачи тепла, описанные выше.
Внутренний диаметр субстрата может составлять от приблизительно 60% до приблизительно 90% наружного диаметра субстрата или может составлять от приблизительно 70% до приблизительно 90%, или от приблизительно 80% до приблизительно 90%. Такие диапазоны могут обеспечивать необходимое распространение тепла внутри субстрата, образующего аэрозоль, предоставляя при этом субстрату требуемые механические свойства.
Если субстрат, образующий аэрозоль, содержит внутреннюю поверхность субстрата, ограничивающую внутреннюю полость, внутренняя поверхность субстрата может иметь такую же форму поперечного сечения, как и наружная поверхность субстрата. В частности, внутренняя поверхность субстрата может иметь по существу поперечное сечение круглой формы, овальной формы или в форме прямоугольника с двумя полукруглыми сторонами.
В некоторых вариантах осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, содержит слой теплопроводного материала. В некоторых вариантах осуществления слой теплопроводного материала может покрывать по меньшей мере часть по меньшей мере иным образом открытого субстрата, образующего аэрозоль. В некоторых вариантах осуществления слой теплопроводного материала может быть расположен на по меньшей мере наружной поверхности субстрата. В некоторых вариантах осуществления слой теплопроводного материала может быть расположен на по меньшей мере внутренней поверхности субстрата. В некоторых вариантах осуществления слой теплопроводного материала может быть расположен на по меньшей мере внутренней поверхности субстрата и на наружной поверхности субстрата. Обеспечение слоя теплопроводного материала на иным образом открытой поверхности субстрата может способствовать распространению тепла от нагревательного элемента, вмещенного в субстрат или зацепленного с ним, по большей площади субстрата, образующего аэрозоль, повышая эффективность передачи тепла между нагревательным элементом и субстратом, образующим аэрозоль. Слой теплопроводного материала также может создавать физическое разделение нагревательного элемента, вмещенного во внутреннюю полость, и субстрата, образующего аэрозоль, что может снизить риск перегрева субстрата, образующего аэрозоль, в областях субстрата вблизи нагревательного элемента. Слой теплопроводного материала также может увеличивать надежность трубчатого субстрата, образующего аэрозоль, которая может снижаться вследствие уменьшения толщины субстрата за счет предоставления внутренней полости.
В контексте настоящего документа термин «теплопроводный» относится к материалу, имеющему теплопроводность по меньшей мере 10 Вт/м∙К, предпочтительно по меньшей мере 40 Вт/м∙К, более предпочтительно по меньшей мере 100 Вт/м∙К при температуре 23 градуса по Цельсию и относительной влажности 50%. В предпочтительных вариантах осуществления слой теплопроводного материала содержит материал, имеющий теплопроводность по меньшей мере 40 Вт/м∙К, предпочтительно по меньшей мере 100 Вт/м∙К, более предпочтительно по меньшей мере 150 Вт/м∙К и еще более предпочтительно по меньшей мере 200 Вт/м∙К при температуре 23 градуса по Цельсию и относительной влажности 50%.
Примеры подходящих проводящих материалов включают, но без ограничения, алюминий, медь, цинк, никель, серебро и их комбинации.
Субстрат, образующий аэрозоль, может быть предоставлен в нескольких отдельных сегментах. В некоторых вариантах осуществления каждый сегмент может содержать субстрат, образующий аэрозоль, с одним и тем же составом. В некоторых вариантах осуществления один или более сегментов могут содержать субстраты, образующие аэрозоль, имеющие разный состав. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать первый сегмент субстрата, образующего аэрозоль, имеющий первый состав, и второй сегмент субстрата, образующего аэрозоль, имеющий второй состав.
Разные составы первого и второго сегментов субстрата, образующего аэрозоль, могут обеспечить генерирование аэрозолей, имеющих разные составы, из одного изделия, генерирующего аэрозоль. Это также может обеспечить выбор пользователем конкретного субстрата, образующего аэрозоль, для нагрева с генерированием конкретного аэрозоля во время сеанса курения.
Первый и второй сегменты субстрата, образующего аэрозоль, могут быть выполнены с возможностью последовательного нагрева. Это может быть преимущественным для установления заданного сеанса курения пользователя, при котором по меньшей мере два типа аэрозоля последовательно генерируются в заданный период времени.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления отдельные сегменты могут быть расположены встык в продольном направлении изделия.
В некоторых вариантах осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать обертку, окружающую расположенный раньше по ходу потока сегмент. Преимущественно такая обертка может предотвращать прикосновение пользователя к субстрату, образующему аэрозоль, что способствует сохранению высокого уровня гигиены. Обертка может быть изготовлена из любого подходящего материала. В частности, обертка может быть изготовлена из пористого материала. Обертка может быть изготовлена из материала, который способствует высвобождению летучих соединений из субстрата, образующего аэрозоль, если обертка расположена вокруг расположенного дальше по ходу потока сегмента.
В некоторых вариантах осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать обертку, окружающую расположенный дальше по ходу потока сегмент. Преимущественно, если расположенный дальше по ходу потока сегмент содержит несколько компонентов, обертка может удерживать вместе несколько компонентов.
В некоторых вариантах осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать обертку, окружающую расположенный раньше по ходу потока сегмент и расположенный дальше по ходу потока сегмент. Преимущественно обертка может удерживать расположенный раньше по ходу потока сегмент и расположенный дальше по ходу потока сегмент вместе.
Преимущественно, предоставление одной или более оберток может улучшить структурную целостность изделия, генерирующего аэрозоль.
Расположенный раньше по ходу потока сегмент и расположенный дальше по ходу потока сегмент могут быть закреплены вместе. Расположенный раньше по ходу потока сегмент и расположенный дальше по ходу потока сегмент могут быть закреплены вместе любым подходящим образом. Например, изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать соединительный механизм. Соединительный механизм может способствовать удержанию расположенного раньше по ходу потока сегмента и расположенного дальше по ходу потока сегмента вместе. В варианте осуществления соединительный механизм может содержать полость, предусмотренную в расположенном раньше по ходу потока конце расположенного дальше по ходу потока сегмента, в которую вставляется расположенный дальше по ходу потока конец расположенного раньше по ходу потока сегмента. Расположенный дальше по ходу потока конец расположенного раньше по ходу потока сегмента может содержать выступ, вставленный в полость.
Если предусмотрена обертка, окружающая расположенный дальше по ходу потока сегмент, и изделие, генерирующее аэрозоль, содержит соединительный механизм, обертка может быть выполнена с возможностью прикладывания давления к соединительному механизму. В варианте осуществления обертка может прикладывать давление вокруг полости, вмещающей расположенный дальше по ходу потока конец расположенного дальше по ходу потока сегмента. Это может дополнительно способствовать удержанию расположенного раньше по ходу потока сегмента и расположенного дальше по ходу потока сегмента вместе.
Наружный диаметр расположенного дальше по ходу потока сегмента изделия, генерирующего аэрозоль, может быть по существу таким же, как и внутренний диаметр полости устройства, или больше него. Это может быть преимущественным для обеспечения того, что аэрозоль, который выходит из прохода для потока воздуха через расположенную дальше по ходу потока кромку прохода для потока воздуха, может втягиваться через расположенный дальше по ходу потока сегмент вместо того, чтобы высвобождаться непосредственно по направлению за пределы системы, генерирующей аэрозоль.
По меньшей мере один нагревательный элемент расположен внутри полости устройства. По меньшей мере один нагревательный элемент может быть нагревательным элементом любого подходящего типа. В некоторых вариантах осуществления устройство содержит только один нагревательный элемент. В некоторых вариантах осуществления устройство содержит несколько нагревательных элементов. Например, в некоторых вариантах осуществления устройство содержит два или более нагревательных элементов. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один нагревательный элемент выполнен таким образом, чтобы нагревать наружную поверхность субстрата, образующего аэрозоль. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления по меньшей мере один нагревательный элемент выполнен таким образом, чтобы по меньшей мере частично вставляться в субстрат, образующий аэрозоль, когда субстрат, образующий аэрозоль, вмещен в полость устройства. Если субстрат, образующий аэрозоль, содержит внутреннюю полость, в некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один нагревательный элемент может быть выполнен таким образом, чтобы вставляться во внутреннюю полость субстрата, когда субстрат, образующий аэрозоль, вмещен в полость устройства. По меньшей мере один нагревательный элемент может представлять собой продолговатый нагревательный элемент. По меньшей мере один продолговатый нагревательный элемент может иметь форму пластины. По меньшей мере один продолговатый нагревательный элемент может иметь форму штыря. По меньшей мере один продолговатый нагревательный элемент может иметь сужающуюся форму или по меньшей мере сужающийся конец. По меньшей мере один продолговатый нагревательный элемент может иметь заостренный конец. По меньшей мере один продолговатый нагревательный элемент может иметь форму конуса. По меньшей мере один продолговатый нагревательный элемент может иметь любую подходящую форму, приспособленную для способствования вставке нагревательного элемента в субстрат, образующий аэрозоль. Преимущественно продолговатый нагревательный элемент может обеспечивать более простое зацепление, или более простое отсоединение, или как более простое зацепление, так и более простое отсоединение субстрата, образующего аэрозоль, относительно нагревательного элемента устройства.
По меньшей мере один нагревательный элемент может содержать по меньшей мере один резистивный нагревательный элемент. Предпочтительно по меньшей мере один нагревательный элемент содержит несколько резистивных нагревательных элементов. Предпочтительно резистивные нагревательные элементы электрически соединены параллельно. Преимущественно предоставление нескольких резистивных нагревательных элементов, электрически соединенных параллельно, может упростить доставку требуемой электрической мощности на по меньшей мере один нагревательный элемент, в то же время уменьшая или сводя к минимуму напряжение, необходимое для обеспечения требуемой электрической мощности. Преимущественно уменьшение или сведение к минимуму напряжения, необходимого для работы по меньшей мере одного нагревательного элемента, может способствовать уменьшению или сведению к минимуму физического размера блока питания.
В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один нагревательный элемент может содержать электрически изолирующий субстрат и одну или более электрически проводящих дорожек на электрически изолирующем субстрате.
Предпочтительно, электрически изолирующий субстрат является стабильным при рабочей температуре по меньшей мере одного нагревательного элемента. Предпочтительно электрически изолирующий субстрат является стабильным при температурах вплоть до приблизительно 400 градусов по Цельсию, более предпочтительно приблизительно 500 градусов по Цельсию, более предпочтительно приблизительно 600 градусов по Цельсию, более предпочтительно приблизительно 700 градусов по Цельсию, более предпочтительно приблизительно 800 градусов по Цельсию. Рабочая температура по меньшей мере одного нагревательного элемента во время использования может составлять по меньшей мере приблизительно 200 градусов по Цельсию. Рабочая температура по меньшей мере одного нагревательного элемента во время использования может составлять менее приблизительно 700 градусов по Цельсию. Рабочая температура по меньшей мере одного нагревательного элемента во время использования может составлять менее приблизительно 600 градусов по Цельсию. Рабочая температура по меньшей мере одного нагревательного элемента во время использования может составлять менее приблизительно 500 градусов по Цельсию. Рабочая температура по меньшей мере одного нагревательного элемента во время использования может составлять менее приблизительно 400 градусов по Цельсию.
Электрически изолирующий субстрат может содержать любой подходящий материал. Например, электрически изолирующий субстрат может содержать одно или более из следующего: бумагу, стекло, керамику, анодированный металл, металл с покрытием и полиимид. Керамика может включать слюду, оксид алюминия (Al2O3) или диоксид циркония (ZrO2). Предпочтительно, электрически изолирующий субстрат имеет теплопроводность, которая меньше или равна приблизительно 40 ватт на метр-кельвин, предпочтительно меньше или равна приблизительно 20 ватт на метр-кельвин и в идеале меньше или равна приблизительно 2 ватта на метр-кельвин.
Подходящие материалы для образования по меньшей мере одного резистивного нагревательного элемента и в частности одной или более электрически проводящих дорожек включают, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящую» керамику (такую как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композиционные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композиционные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы. Примеры подходящих сплавов металлов включают нержавеющую сталь, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец- и железосодержащие сплавы, а также суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal® и сплавы на основе железа-марганца-алюминия.
В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один резистивный нагревательный элемент содержит одну или более штампованных частей из электрически резистивного материала, такого как нержавеющая сталь. Альтернативно, по меньшей мере один резистивный нагревательный элемент может содержать нагревательную проволоку или нить, например, проволоку из Ni-Cr (никель-хрома), платины, вольфрама или сплава.
В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один нагревательный элемент может содержать индукционный нагревательный элемент. Индукционный нагревательный элемент может содержать индукционную катушку и блок питания, выполненный с возможностью подачи высокочастотного колебательного тока на индукционную катушку. В контексте настоящего документа термин «высокочастотный колебательный ток» означает колебательный ток с частотой от 500 кГц до 30 МГц. По меньшей мере один нагревательный элемент может преимущественно содержать преобразователь постоянного тока в переменный ток для преобразования постоянного тока, подаваемого блоком питания постоянного тока, в переменный ток. Индукционная катушка может быть приспособлена для генерирования высокочастотного колебательного электромагнитного поля для приема высокочастотного колебательного тока из блока питания. Индукционная катушка может быть приспособлена для генерирования высокочастотного колебательного электромагнитного поля в полости устройства. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления индукционная катушка может по существу окружать полость устройства. Индукционная катушка может проходить по меньшей мере частично вдоль длины полости устройства.
Индукционный нагревательный элемент может содержать токоприемный элемент. В контексте настоящего документа термин «токоприемный элемент» относится к элементу, содержащему материал, который способен преобразовывать электромагнитную энергию в тепло. Таким образом, когда токоприемный элемент помещен в переменное электромагнитное поле, токоприемник нагревается. Нагрев токоприемного элемента может быть результатом потерь на гистерезис и/или вихревых токов, индуцируемых в токоприемнике, в зависимости от электрических и магнитных свойств токоприемного материала. Потери на гистерезис происходят в ферромагнитных или ферримагнитных токоприемных материалах в связи с переключением магнитных доменов внутри материала под влиянием переменного электромагнитного поля. Вихревые токи могут быть вызваны, если токоприемный материал является электрически проводящим. В случае электрически проводящего ферромагнитного или ферримагнитного токоприемного материала тепло может генерироваться посредством как вихревых токов, так и потерь на гистерезис. Соответственно, токоприемный элемент может быть выполнен с возможностью нагрева вследствие по меньшей мере одного из потерь на гистерезис или вихревых токов в зависимости от электрических и магнитных свойств токоприемного материала.
Токоприемный элемент выполнен таким образом, что, когда изделие, генерирующее аэрозоль, вмещается в полость устройства, колебательное электромагнитное поле, сгенерированное индукционной катушкой, может индуцировать ток в токоприемный элемент, что приводит к нагреву токоприемного элемента. Устройство, генерирующее аэрозоль, предпочтительно способно генерировать флуктуационное электромагнитное поле, имеющее напряженность магнитного поля (напряженность магнитного поля) от 1 до 5 килоампер на метр (кА м), предпочтительно от 2 до 3 кА/м, например, приблизительно 2,5 кА/м. Электрически управляемое устройство, генерирующее аэрозоль, предпочтительно способно генерировать флуктуационное электромагнитное поле, имеющее частоту от 1 до 30 МГц, например, от 1 до 10 МГц, например, от 5 до 7 МГц.
В некоторых вариантах осуществления токоприемный элемент размещен в изделии, генерирующем аэрозоль. В этих вариантах осуществления токоприемный элемент предпочтительно расположен в контакте с субстратом, образующим аэрозоль. Токоприемный элемент может быть расположен в субстрате, образующем аэрозоль. Предпочтительно токоприемный элемент представляет собой продолговатый токоприемник, который проходит вдоль длины субстрата в продольном направлении изделия. Если субстрат, образующий аэрозоль, содержит внутреннюю полость, токоприемный элемент может быть расположен во внутренней полости. Если субстрат, образующий аэрозоль, содержит внутреннюю полость, токоприемный элемент может быть расположен на внутренней поверхности субстрата. Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать один или более токоприемных элементов. Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать множество токоприемных элементов.
В некоторых вариантах осуществления токоприемный элемент размещен в устройстве, генерирующем аэрозоль. В этих вариантах осуществления токоприемный элемент может быть размещен в полости устройства. Токоприемный элемент может быть выполнен с возможностью по меньшей мере частичной вставки в субстрат, образующий аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, вмещено в полость устройства. Если субстрат, образующий аэрозоль, содержит внутреннюю полость, токоприемный элемент может быть выполнен с возможностью по меньшей мере частичной вставки во внутреннюю полость субстрата, образующего аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, вмещено в полость устройства. Токоприемный элемент может проходить в полость устройства в продольном направлении полости устройства. Токоприемный элемент может быть продолговатым. Продолговатый токоприемный элемент может иметь форму пластины. Продолговатый токоприемный элемент может иметь форму штыря. Продолговатый токоприемный элемент может иметь сужающуюся форму или по меньшей мере сужающийся конец. Продолговатый токоприемный элемент может иметь заостренный конец. Продолговатый токоприемный элемент может иметь форму конуса. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать один или более токоприемных элементов. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать множество токоприемных элементов.
Токоприемный элемент может содержать любой подходящий материал. Токоприемный элемент может быть образован из любого материала, который может быть индукционно нагрет до температуры, достаточной для высвобождения летучих соединений из субстрата, образующего аэрозоль. Подходящие материалы для продолговатого токоприемного элемента включают графит, молибден, карбид кремния, нержавеющую сталь, ниобий, алюминий, никель, никелевые соединения, титан и композиты из металлических материалов. Предпочтительные токоприемные элементы содержат металл или углерод. Преимущественно токоприемный элемент может содержать или состоять из ферромагнитного материала, например, ферритного железа, ферромагнитного сплава, такого как ферромагнитная сталь или нержавеющая сталь, ферромагнитных частиц и феррита. Подходящий токоприемный элемент может быть выполнен из алюминия или содержать его. Токоприемный элемент предпочтительно содержит более 5 процентов, предпочтительно более 20 процентов, более предпочтительно более 50 процентов или более 90 процентов ферромагнитных или парамагнитных материалов. Предпочтительные продолговатые токоприемные элементы могут быть нагреты до температуры свыше 250 градусов по Цельсию.
Токоприемный элемент может содержать неметаллический сердечник с металлическим слоем, расположенным на неметаллическом сердечнике. Например, токоприемный элемент может содержать металлические дорожки, образованные на внешней поверхности керамического сердечника или субстрата.
В некоторых вариантах осуществления система, генерирующая аэрозоль, содержит по меньшей мере один резистивный нагревательный элемент и по меньшей мере один индукционный нагревательный элемент. В некоторых вариантах осуществления система, генерирующая аэрозоль, содержит комбинацию резистивных нагревательных элементов и индукционных нагревательных элементов.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать множество нагревательных элементов. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать первый нагревательный элемент и второй нагревательный элемент. В некоторых вариантах осуществления второй нагревательный элемент может быть расположен на расстоянии от первого нагревательного элемента. Второй нагревательный элемент может быть расположен на расстоянии от первого нагревательного элемента в продольном направлении полости устройства. Предоставление нагревательных элементов, расположенных на расстоянии один от другого, может обеспечить отдельный нагрев устройством, генерирующим аэрозоль, разных секций субстрата, образующего аэрозоль, когда субстрат, образующий аэрозоль, вмещен в полость устройства.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать первый сегмент субстрата, образующего аэрозоль, и второй сегмент субстрата, образующего аэрозоль. Первый сегмент субстрата, образующего аэрозоль, может быть смежным со вторым сегментом субстрата, образующего аэрозоль, в продольном направлении. Первый нагревательный элемент может быть приспособлен для нагрева первого продольного сегмента субстрата, и второй нагревательный элемент может быть приспособлен для нагрева второго продольного сегмента субстрат, когда субстрат, образующий аэрозоль, вмещен в полость устройства.
Второй сегмент субстрата, образующего аэрозоль, может иметь состав, отличный от состава первого сегмента субстрата, образующего аэрозоль. Разные составы первого и второго сегментов субстрата, образующего аэрозоль, могут обеспечить генерирование аэрозолей, имеющих разные составы, из одного изделия, генерирующего аэрозоль. Это может обеспечить выбор пользователем конкретного субстрата, образующего аэрозоль, для нагрева с генерированием конкретного аэрозоля во время сеанса курения.
Первый и второй нагревательные элементы могут быть выполнены с возможностью последовательного нагрева первого и второго сегментов субстрата, образующего аэрозоль, во время сеанса курения пользователя. Это может быть преимущественным для установления заданного сеанса курения пользователя, при котором по меньшей мере два типа аэрозоля последовательно генерируются в заданный период времени.
Первый нагревательный элемент может быть приспособлен для нагрева первого сегмента субстрата, образующего аэрозоль, до температуры, при которой летучие соединения высвобождаются из первого сегмента субстрата, образующего аэрозоль, без нагрева второго сегмента субстрата, образующего аэрозоль, до температуры, при которой летучие соединения высвобождаются из второго сегмента субстрата, образующего аэрозоль. Второй нагревательный элемент может быть приспособлен для нагрева второго сегмента субстрата, образующего аэрозоль, до температуры, при которой летучие соединения высвобождаются из второго сегмента субстрата, образующего аэрозоль, без нагрева первого сегмента субстрата, образующего аэрозоль, до температуры, при которой летучие соединения высвобождаются из первого сегмента субстрата, образующего аэрозоль. Иными словами, каждый нагревательный элемент может быть приспособлен для нагрева отдельного сегмента субстрата, образующего аэрозоль. Это может способствовать последовательному нагреву таких сегментов субстрата, образующего аэрозоль.
Предпочтительно, устройство, генерирующее аэрозоль, содержит блок питания. Блок питания может представлять собой источник напряжения постоянного тока. В предпочтительных вариантах осуществления блок питания представляет собой батарею. Например, блок питания может представлять собой никель-металлогидридную батарею, никель-кадмиевую батарею или батарею на основе лития, например, литий-кобальтовую, литий-железо-фосфатную или литий-полимерную батарею. Блок питания альтернативно может представлять собой другой вид устройства накопления заряда, такой как конденсатор. Блок питания может нуждаться в перезарядке и может иметь емкость, которая позволяет накапливать достаточно энергии для использования устройства, генерирующего аэрозоль, с одним или более субстратами, образующими аэрозоль.
Блок питания может быть электрически соединен с по меньшей мере одним нагревательным элементом для подачи питания на по меньшей мере один нагревательный элемент. Когда нагревательный элемент принимает электропитание из блока питания, нагревательный элемент может генерировать тепло. Блок питания может быть выполнен с возможностью подачи достаточного количества питания на по меньшей мере один нагревательный элемент для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, до температуры, при которой летучие соединения высвобождаются из субстрата.
Предпочтительно, устройство, генерирующее аэрозоль, содержит корпус. Предпочтительно корпус по меньшей мере частично определяет полость для вмещения субстрата, образующего аэрозоль.
Предпочтительно, устройство, генерирующее аэрозоль, содержит по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха, находящееся в сообщении по текучей среде с полостью. В вариантах осуществления, в которых устройство, генерирующее аэрозоль, содержит корпус, предпочтительно корпус по меньшей мере частично определяет по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха. Предпочтительно, по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха находится в сообщении по текучей среде с расположенным раньше по ходу потока концом полости. В вариантах осуществления, в которых по меньшей мере один нагревательный элемент представляет собой по меньшей мере один продолговатый нагревательный элемент, расположенный внутри полости, предпочтительно продолговатый по меньшей мере один нагревательный элемент проходит в полость от расположенного раньше по ходу потока конца полости.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать контроллер. Контроллер может быть выполнен с возможностью управления подачей питания из блока питания на по меньшей мере один нагревательный элемент. Контроллер может представлять собой любой подходящий контроллер. Контроллер может содержать любую подходящую электрическую схему и электрические компоненты. Предпочтительно контроллер содержит процессор и запоминающее устройство. Контроллер может содержать микропроцессор, который может представлять собой программируемый микропроцессор.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать датчик для обнаружения потока воздуха, указывающего на осуществление затяжки пользователем. Датчик потока воздуха может представлять собой электромеханическое устройство. Датчик потока воздуха может представлять собой любое из: механического устройства, оптического устройства, оптико-механического устройства и датчика на основе микроэлектромеханических систем (MEMS). Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать управляемый вручную переключатель для инициирования затяжки пользователем.
Предпочтительно, устройство, генерирующее аэрозоль, содержит индикатор для указания, когда по меньшей мере один нагревательный элемент активирован. Индикатор может содержать источник света, активируемый, когда активирован по меньшей мере один нагревательный элемент.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно из внешнего штекера или разъема и по меньшей мере один внешний электрический контакт, позволяющие соединять устройство, генерирующее аэрозоль, с другим электрическим устройством. Например, устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать USB-штекер или USB-разъем, чтобы позволить соединить устройство, генерирующее аэрозоль, с другим устройством, снабженным USB. Например, USB-штекер или USB-разъем могут позволить соединить устройство, генерирующее аэрозоль, с зарядным USB-устройством для зарядки перезаряжаемого блока питания внутри устройства, генерирующего аэрозоль. USB-штекер или USB-разъем могут дополнительно или альтернативно поддерживать передачу данных на устройство, генерирующее аэрозоль, или от него, или как на него, так и от него. Дополнительно или альтернативно, устройство, генерирующее аэрозоль, может быть соединено с компьютером для передачи данных, таких как новые профили нагрева для новых изделий, генерирующих аэрозоль, на устройство.
В тех вариантах осуществления, в которых устройство, генерирующее аэрозоль, содержит USB-штекер или USB-разъем, устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать съемный колпачок, надеваемый на USB-штекер или USB-разъем, когда он не используется. В вариантах осуществления, в которых USB-штекер или USB-разъем является USB-штекером, USB-штекер может дополнительно или альтернативно быть выборочно выдвигаемым из устройства.
Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения представлено устройство, генерирующее аэрозоль, для вмещения субстрата, образующего аэрозоль, причем устройство, генерирующее аэрозоль, содержит:
по меньшей мере один нагревательный элемент;
корпус, имеющий первую часть корпуса и вторую часть корпуса, при этом первая часть корпуса содержит первую полость,
при этом вторая часть корпуса выполнена с возможностью перемещения относительно первой части корпуса между открытым положением и закрытым положением;
при этом в закрытом положении первая полость и вторая часть корпуса определяют полость устройства, при этом полость устройства имеет расположенный раньше по ходу потока конец и расположенный дальше по ходу потока конец и определяет продольное направление между расположенным раньше по ходу потока концом и расположенным дальше по ходу потока концом,
при этом по меньшей мере один нагревательный элемент приспособлен для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, когда субстрат, образующий аэрозоль, вмещен в полость устройства; и
при этом в открытом положении отверстие образовано между первой частью корпуса и второй частью корпуса для обеспечения вставки субстрата, образующего аэрозоль, в первую полость или его извлечения из первой полости в направлении, отличном от продольного направления.
Преимущественно, устройство, генерирующее аэрозоль, согласно этому аспекту обеспечивает вставку субстрата, образующего аэрозоль, в полость устройства и извлечение из полости устройства в направлении, отличном от продольного направления полости. Это может обеспечить вставку субстрата в полость устройства и извлечение из полости устройства особенно просто, снижая риск повреждения субстрата или устройства при вставке и извлечении субстрата, образующего аэрозоль.
В частности, отверстие между первой частью корпуса и второй частью корпуса обеспечивает вставку субстрата, образующего аэрозоль, в первую полость или извлечение из первой полости в направлении, отличном от продольного направления. Направление, отличное от продольного направления, может представлять собой любое подходящее направление, которое отличается от продольного направления. Предпочтительно направление является по существу перпендикулярным продольному направлению.
Полость устройства может представлять собой продолговатую полость. Другими словами, полость устройства может иметь длину, которая больше, чем другие размеры полости, такие как диаметр. Длина продолговатой полости устройства может проходить в продольном направлении. Как правило, полость устройства представляет собой круглоцилиндрическую полость. Однако полость устройства может иметь любые подходящие форму и размер. Например, полость устройства может иметь любые подходящие поперечные сечения. В частности, полость устройства может иметь круглое, овальное, прямоугольное с двумя полукруглыми сторонами, квадратное или треугольное поперечное сечение.
Полость устройства может быть выполнена с возможностью окружения субстрата, образующего аэрозоль, в продольном направлении. Другими словами, полость устройства может быть выполнена с возможностью образования трубы, окружающей или охватывающей стороны субстрата, образующего аэрозоль. Полость устройства может иметь открытый конец. Полость устройства может быть открыта на обоих концах. Полость устройства может иметь один открытый конец и один по существу закрытый конец. Открытый конец может находиться на расположенном дальше по ходу потока конце полости устройства, и по существу закрытый конец может находиться на расположенном раньше по ходу потока конце полости устройства. По существу закрытый конец может содержать одно или более впускных отверстий для воздуха, выполненных с возможностью обеспечения втягивания окружающего воздуха в полость устройства.
Полость устройства может содержать одно или более впускных отверстий для воздуха, выполненных с возможностью обеспечения втягивания окружающего воздуха в полость устройства. Первая часть корпуса может содержать одно или более впускных отверстий для воздуха, выполненных с возможностью обеспечения втягивания окружающего воздуха в полость устройства. Вторая часть корпуса может содержать одно или более впускных отверстий для воздуха, выполненных с возможностью обеспечения втягивания окружающего воздуха в полость устройства.
Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно этому аспекту содержит по меньшей мере один нагревательный элемент. Предпочтительно устройство согласно этому аспекту содержит множество нагревательных элементов. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один нагревательный элемент расположен в первой части корпуса. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один нагревательный элемент расположен во второй части корпуса.
По меньшей мере один нагревательный элемент может быть нагревательным элементом любого подходящего типа. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один нагревательный элемент выполнен таким образом, чтобы нагревать наружную поверхность субстрата, образующего аэрозоль. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления по меньшей мере один нагревательный элемент выполнен таким образом, чтобы по меньшей мере частично вставляться в субстрат, образующий аэрозоль, когда субстрат, образующий аэрозоль, вмещен в полость устройства. Если субстрат, образующий аэрозоль, содержит внутреннюю полость, в некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один нагревательный элемент может быть выполнен таким образом, чтобы вставляться во внутреннюю полость субстрата, когда субстрат, образующий аэрозоль, вмещен в полость устройства. По меньшей мере один нагревательный элемент может представлять собой продолговатый нагревательный элемент. По меньшей мере один продолговатый нагревательный элемент может иметь форму пластины. По меньшей мере один продолговатый нагревательный элемент может иметь форму штыря. По меньшей мере один продолговатый нагревательный элемент может иметь сужающуюся форму или по меньшей мере сужающийся конец. По меньшей мере один продолговатый нагревательный элемент может иметь заостренный конец. По меньшей мере один продолговатый нагревательный элемент может иметь форму конуса. По меньшей мере один продолговатый нагревательный элемент может иметь любую подходящую форму, приспособленную для способствования вставке нагревательного элемента в субстрат, образующий аэрозоль. Преимущественно продолговатый нагревательный элемент может обеспечивать более простое зацепление, или более простое отсоединение, или как более простое зацепление, так и более простое отсоединение субстрата, образующего аэрозоль, относительно нагревательного элемента устройства.
Предпочтительно, резистивные нагревательные элементы электрически соединены параллельно. Преимущественно, предоставление нескольких резистивных нагревательных элементов, электрически соединенных параллельно, может упростить доставку требуемой электрической мощности на по меньшей мере один нагревательный элемент, в то же время уменьшая или сводя к минимуму напряжение, необходимое для обеспечения требуемой электрической мощности. Преимущественно, уменьшение или сведение к минимуму напряжения, необходимого для работы по меньшей мере одного нагревательного элемента, может способствовать уменьшению или сведению к минимуму физического размера блока питания.
В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один нагревательный элемент может содержать электрически изолирующий субстрат и одну или более электрически проводящих дорожек на электрически изолирующем субстрате.
Предпочтительно, электрически изолирующий субстрат является стабильным при рабочей температуре по меньшей мере одного нагревательного элемента. Предпочтительно, электрически изолирующий субстрат является стабильным при температурах вплоть до приблизительно 400 градусов по Цельсию, более предпочтительно приблизительно 500 градусов по Цельсию, более предпочтительно приблизительно 600 градусов по Цельсию, более предпочтительно приблизительно 700 градусов по Цельсию, более предпочтительно приблизительно 800 градусов по Цельсию. Рабочая температура по меньшей мере одного нагревательного элемента во время использования может составлять по меньшей мере приблизительно 200 градусов по Цельсию. Рабочая температура по меньшей мере одного нагревательного элемента во время использования может составлять менее приблизительно 700 градусов по Цельсию. Рабочая температура по меньшей мере одного нагревательного элемента во время использования может составлять менее приблизительно 600 градусов по Цельсию. Рабочая температура по меньшей мере одного нагревательного элемента во время использования может составлять менее приблизительно 500 градусов по Цельсию. Рабочая температура по меньшей мере одного нагревательного элемента во время использования может составлять менее приблизительно 400 градусов по Цельсию.
Электрически изолирующий субстрат может содержать любой подходящий материал. Например, электрически изолирующий субстрат может содержать одно или более из следующего: бумагу, стекло, керамику, анодированный металл, металл с покрытием и полиимид. Керамика может включать слюду, оксид алюминия (Al2O3) или диоксид циркония (ZrO2). Предпочтительно электрически изолирующий субстрат имеет теплопроводность, которая меньше или равна приблизительно 40 ватт на метр-кельвин, предпочтительно меньше или равна приблизительно 20 ватт на метр-кельвин и в идеале меньше или равна приблизительно 2 ватта на метр-кельвин.
Подходящие материалы для образования по меньшей мере одного резистивного нагревательного элемента и в частности одной или более электрически проводящих дорожек включают, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящую» керамику (такую как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композиционные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композиционные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы. Примеры подходящих сплавов металлов включают нержавеющую сталь, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец- и железосодержащие сплавы, а также суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal® и сплавы на основе железа-марганца-алюминия.
В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один резистивный нагревательный элемент содержит одну или более штампованных частей из электрически резистивного материала, такого как нержавеющая сталь. Альтернативно по меньшей мере один резистивный нагревательный элемент может содержать нагревательную проволоку или нить, например, проволоку из Ni-Cr (никель-хрома), платины, вольфрама или сплава.
В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один нагревательный элемент может содержать индукционный нагревательный элемент. Индукционный нагревательный элемент может содержать индукционную катушку и блок питания, выполненный с возможностью подачи высокочастотного колебательного тока на индукционную катушку. В контексте настоящего документа термин «высокочастотный колебательный ток» означает колебательный ток с частотой от 500 кГц до 30 МГц. По меньшей мере один нагревательный элемент может преимущественно содержать преобразователь постоянного тока в переменный ток для преобразования постоянного тока, подаваемого блоком питания постоянного тока, в переменный ток. Индукционная катушка может быть приспособлена для генерирования высокочастотного колебательного электромагнитного поля для приема высокочастотного колебательного тока из блока питания. Индукционная катушка может быть приспособлена для генерирования высокочастотного колебательного электромагнитного поля в полости устройства. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления индукционная катушка может по существу окружать полость устройства. Индукционная катушка может проходить по меньшей мере частично вдоль длины полости устройства.
Индукционный нагревательный элемент может содержать токоприемный элемент. В контексте настоящего документа термин «токоприемный элемент» относится к элементу, содержащему материал, который способен преобразовывать электромагнитную энергию в тепло. Таким образом, когда токоприемный элемент помещен в переменное электромагнитное поле, токоприемник нагревается. Нагрев токоприемного элемента может быть результатом потерь на гистерезис и/или вихревых токов, индуцируемых в токоприемнике, в зависимости от электрических и магнитных свойств токоприемного материала. Потери на гистерезис происходят в ферромагнитных или ферримагнитных токоприемных материалах в связи с переключением магнитных доменов внутри материала под влиянием переменного электромагнитного поля. Вихревые токи могут быть вызваны, если токоприемный материал является электрически проводящим. В случае электрически проводящего ферромагнитного или ферримагнитного токоприемного материала тепло может генерироваться посредством как вихревых токов, так и потерь на гистерезис. Соответственно, токоприемный элемент может быть выполнен с возможностью нагрева вследствие по меньшей мере одного из потерь на гистерезис или вихревых токов в зависимости от электрических и магнитных свойств токоприемного материала.
Токоприемный элемент выполнен таким образом, что, когда изделие, генерирующее аэрозоль, вмещается в полость устройства, колебательное электромагнитное поле, сгенерированное индукционной катушкой, может индуцировать ток в токоприемный элемент, что приводит к нагреву токоприемного элемента. Устройство, генерирующее аэрозоль, предпочтительно способно генерировать флуктуационное электромагнитное поле, имеющее напряженность магнитного поля (напряженность магнитного поля) от 1 до 5 килоампер на метр (кА м), предпочтительно от 2 до 3 кА/м, например, приблизительно 2,5 кА/м. Электрически управляемое устройство, генерирующее аэрозоль, предпочтительно способно генерировать флуктуационное электромагнитное поле, имеющее частоту от 1 до 30 МГц, например, от 1 до 10 МГц, например, от 5 до 7 МГц.
В некоторых вариантах осуществления токоприемный элемент размещен в изделии, генерирующем аэрозоль. В этих вариантах осуществления токоприемный элемент предпочтительно расположен в контакте с субстратом, образующим аэрозоль. Токоприемный элемент может быть расположен в субстрате, образующем аэрозоль. Предпочтительно токоприемный элемент представляет собой продолговатый токоприемник, который проходит вдоль длины субстрата в продольном направлении изделия. Если субстрат, образующий аэрозоль, содержит внутреннюю полость, токоприемный элемент может быть расположен во внутренней полости. Если субстрат, образующий аэрозоль, содержит внутреннюю полость, токоприемный элемент может быть расположен на внутренней поверхности субстрата. Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать один или более токоприемных элементов. Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать множество токоприемных элементов.
В некоторых вариантах осуществления токоприемный элемент размещен в устройстве, генерирующем аэрозоль. В этих вариантах осуществления токоприемный элемент может быть размещен в полости устройства. Токоприемный элемент может быть выполнен с возможностью по меньшей мере частичной вставки в субстрат, образующий аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, вмещено в полость устройства. Если субстрат, образующий аэрозоль, содержит внутреннюю полость, токоприемный элемент может быть выполнен с возможностью по меньшей мере частичной вставки во внутреннюю полость субстрата, образующего аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, вмещено в полость устройства. Токоприемный элемент может проходить в полость устройства в продольном направлении полости устройства. Токоприемный элемент может быть продолговатым. Продолговатый токоприемный элемент может иметь форму пластины. Продолговатый токоприемный элемент может иметь форму штыря. Продолговатый токоприемный элемент может иметь сужающуюся форму или по меньшей мере сужающийся конец. Продолговатый токоприемный элемент может иметь заостренный конец. Продолговатый токоприемный элемент может иметь форму конуса. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать один или более токоприемных элементов. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать множество токоприемных элементов.
Токоприемный элемент может содержать любой подходящий материал. Токоприемный элемент может быть образован из любого материала, который может быть индукционно нагрет до температуры, достаточной для высвобождения летучих соединений из субстрата, образующего аэрозоль. Подходящие материалы для продолговатого токоприемного элемента включают графит, молибден, карбид кремния, нержавеющую сталь, ниобий, алюминий, никель, никелевые соединения, титан и композиты из металлических материалов. Предпочтительные токоприемные элементы содержат металл или углерод. Преимущественно, токоприемный элемент может содержать или состоять из ферромагнитного материала, например, ферритного железа, ферромагнитного сплава, такого как ферромагнитная сталь или нержавеющая сталь, ферромагнитных частиц и феррита. Подходящий токоприемный элемент может быть выполнен из алюминия или содержать его. Токоприемный элемент предпочтительно содержит более 5 процентов, предпочтительно более 20 процентов, более предпочтительно более 50 процентов или более 90 процентов ферромагнитных или парамагнитных материалов. Предпочтительные продолговатые токоприемные элементы могут быть нагреты до температуры свыше 250 градусов по Цельсию.
Токоприемный элемент может содержать неметаллический сердечник с металлическим слоем, расположенным на неметаллическом сердечнике. Например, токоприемный элемент может содержать металлические дорожки, образованные на внешней поверхности керамического сердечника или субстрата.
В некоторых вариантах осуществления система, генерирующая аэрозоль, содержит по меньшей мере один резистивный нагревательный элемент и по меньшей мере один индукционный нагревательный элемент. В некоторых вариантах осуществления система, генерирующая аэрозоль, содержит комбинацию резистивных нагревательных элементов и индукционных нагревательных элементов.
Предпочтительно, по меньшей мере один нагревательный элемент согласно этому аспекту выполнен с возможностью вставки в субстрат, образующий аэрозоль, когда первая часть корпуса и вторая часть корпуса находятся в закрытом положении, а субстрат, образующий аэрозоль, вмещен в полость устройства. Соответственно, по меньшей мере один нагревательный элемент может выступать из первой части корпуса в полость устройства, когда первая и вторая части корпуса находятся в закрытом положении. Соответственно, по меньшей мере один нагревательный элемент может проходить или выступать из второй части корпуса в полость устройства, когда первая и вторая части корпуса находятся в закрытом положении.
Если нагревательный элемент проходит из одной из первой и второй частей корпуса в полость устройства, нагревательный элемент может проходить в полость устройства в любом подходящем направлении. В некоторых вариантах осуществления является преимущественным, чтобы нагревательный элемент проходил в полость устройства в направлении, по существу перпендикулярном продольному направлению. Если устройство содержит несколько нагревательных элементов, проходящих в полость устройства, может быть предпочтительным, чтобы все из нагревательных элементов были по существу параллельными друг другу.
Устройство согласно этому аспекту может содержать любое подходящее количество нагревательных элементов. Например, устройство может содержать один, два, три, четыре, пять, шесть, семь, восемь, девять, десять, одиннадцать или двенадцать нагревательных элементов. Если устройство содержит несколько нагревательных элементов, нагревательные элементы могут быть разнесены друг от друга. Нагревательные элементы могут быть разнесены в продольном направлении полости устройства между расположенным раньше по ходу потока концом и расположенным дальше по ходу потока концом полости устройства. Нагревательные элементы могут быть разнесены в поперечном направлении полости устройства, параллельном продольному направлению.
В некоторых вариантах осуществления устройство согласно этому аспекту содержит по меньшей мере два нагревательных элемента: первый нагревательный элемент и второй нагревательный элемент, при этом второй нагревательный элемент расположен на расстоянии от первого нагревательного элемента в продольном направлении полости устройства. В этих вариантах осуществления устройство может подходить для использования с изделием, генерирующим аэрозоль, содержащим два или более сегментов субстрата, образующего аэрозоль, разнесенных в продольном направлении, как описано выше в отношении предыдущего аспекта. В этих вариантах осуществления первый нагревательный элемент может быть приспособлен для нагрева первого сегмента субстрата, образующего аэрозоль, вмещенного в полость устройства, и второй нагревательный элемент может быть приспособлен для нагрева второго сегмента субстрата, образующего аэрозоль, вмещенного в полость устройства. Устройство может быть выполнено с возможностью нагрева первого и второго нагревательных элементов в разное время или до разных температур, чтобы изменять аэрозоль, сгенерированный системой, и сеанс курения пользователя.
В некоторых вариантах осуществления устройства согласно этому аспекту устройство содержит по меньшей мере один нагревательный элемент, проходящий от первой части корпуса, и по меньшей мере один нагревательный элемент, проходящий от второй части корпуса. Преимущественно предоставление нагревательных элементов на обеих первой и второй частях корпуса обеспечивает вставку нагревательных элементов в субстрат, образующий аэрозоль, с разных сторон, что может уменьшить вариации температуры субстрата, образующего аэрозоль. Кроме того, перемещение первой и второй частей корпуса между открытым и закрытым положениями обеспечивает простые вставку субстрата, образующего аэрозоль, в такое устройство и извлечение из такого устройства.
Вторая часть корпуса выполнена с возможностью перемещения относительно первой части корпуса. Первая часть корпуса и вторая часть корпуса могут быть соединены с возможностью перемещения. Первая и вторая части корпуса могут быть соединены вместе с возможностью перемещения любым подходящим соединительным средством.
В некоторых вариантах осуществления первая и вторая части корпуса могут быть соединены вместе с возможностью скольжения. В этих вариантах осуществления первая и вторая части корпуса могут быть оснащены взаимодополняющими направляющими, обеспечивающими скольжение второй части корпуса относительно первой части корпуса между открытым положением и закрытым положением.
В некоторых вариантах осуществления вторая часть корпуса может быть соединена с возможностью отсоединения с первой частью корпуса. В этих вариантах осуществления первая и вторая части корпуса могут находиться в открытом положении, когда вторая часть корпуса извлекается из первой части корпуса. В этих вариантах осуществления первая и вторая части корпуса могут находиться в закрытом положении, когда вторая часть корпуса соединена с возможностью отсоединения с первой частью корпуса.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления первая и вторая части корпуса соединены вместе с возможностью поворота. Вторая часть корпуса может быть соединена с возможностью поворота с первой частью корпуса и выполнена с возможность поворота из открытого положения в закрытое положение. Первая и вторая части корпуса могут быть соединены с возможностью поворота любым подходящим соединительным средством. Например, первая и вторая части корпуса могут быть соединены с возможностью поворота посредством петли или шарнира.
Вторая часть корпуса может быть выполнена с возможностью поворота относительно первой части корпуса в любом подходящем направлении. Предпочтительно, вторая часть корпуса выполнена с возможностью поворота относительно первой части корпуса в направлении, перпендикулярном продольному направлению. Это может упрощать вставку субстрата, образующего аэрозоль, в полость устройства и извлечение субстрата, образующего аэрозоль, из полости устройства, когда первая и вторая части корпуса находятся в открытом положении в направлении, отличном от продольного направления.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления вторая часть корпуса содержит вторую полость. Вторая полость может быть выполнена таким образом, что в закрытом положении первая полость и вторая полость определяют полость устройства. Другими словами, первая полость и вторая полость могут быть выровнены с образованием большей полости, полости устройства, когда первая часть корпуса и вторая часть корпуса находятся в закрытом положении.
В некоторых вариантах осуществления вторая полость отличается от первой полости. Это может обеспечить образование первой и второй полостями полости устройства, имеющей несимметричную форму.
Предпочтительно, вторая полость по существу идентична первой полости, имеющей такие же форму и размер. Например, первая полость может быть по существу полуцилиндрической, и вторая полость может быть по существу полуцилиндрической, при этом первая и вторая полости образуют по существу цилиндрическую полость устройства, когда первая и вторая части корпуса находятся в закрытом положении. Первая и вторая полости могут иметь любые подходящие размер и форму для размещения любого подходящего количества субстрата, образующего аэрозоль.
Во всех других аспектах устройства, генерирующие аэрозоль, согласно этому аспекту могут быть такими же, как и устройства, генерирующие аэрозоль, описанные выше в отношении предыдущих аспектов.
Например, устройство предпочтительно содержит одно или более впускных отверстий для воздуха, выполненных с возможностью обеспечения втягивания окружающего воздуха в полость устройства, блок питания для подачи питания на по меньшей мере один нагревательный элемент и контроллер для управления подачей питания с блока питания на по меньшей мере один нагревательный элемент.
Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения представлена система, генерирующая аэрозоль, содержащая:
устройство, генерирующее аэрозоль, согласно предыдущему аспекту; и
изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль.
Изделия, генерирующие аэрозоль, используемые в комбинации с устройством, генерирующим аэрозоль, согласно этому аспекту могут содержать такие же признаки, как и изделия, генерирующие аэрозоль, описанные выше в отношении предыдущих аспектов настоящего изобретения. Однако также следует понимать, что другие изделия, генерирующие аэрозоль, могут быть подходящими для использования в этой системе с устройствами согласно предыдущему аспекту. Например, изделия, генерирующие аэрозоль, имеющие по существу постоянный наружный диаметр вдоль своей длины, могут быть подходящими для использования с устройством согласно предыдущему аспекту.
Краткое описание чертежей
Эти и другие признаки и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными в свете следующего подробного описания предпочтительных вариантов осуществления, приведенного только в качестве иллюстративного и неограничивающего примера со ссылкой на прилагаемые фигуры:
на фиг.1 показано схематическое изображение изделия, генерирующего аэрозоль, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг.2 показано схематическое изображение изделия, генерирующего аэрозоль, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг.3 показано схематическое изображение системы, генерирующей аэрозоль, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения, причем система, генерирующая аэрозоль, содержит изделие, генерирующее аэрозоль, по фиг.1;
на фиг.4 показано схематическое изображение системы, генерирующей аэрозоль, согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг.5 показано схематическое изображение системы, генерирующей аэрозоль, согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг.6 показано схематическое изображение системы, генерирующей аэрозоль, согласно шестому варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг.7 показано схематическое изображение устройства, генерирующего аэрозоль, согласно седьмому варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг.8 показано схематическое изображение системы, генерирующей аэрозоль, согласно восьмому варианту осуществления настоящего изобретения, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, по фиг.7.
Осуществление изобретения
На фиг.1 показано изделие 10, генерирующее аэрозоль, содержащее расположенный раньше по ходу потока конец 11 и расположенный дальше по ходу потока конец 12. Изделие 10 содержит расположенный раньше по ходу потока сегмент, который содержит субстрат 13, образующий аэрозоль, и расположенный дальше по ходу потока сегмент 14, который в этом варианте осуществления состоит из фильтра 15. Фильтр 15 обычно образует цилиндрическую часть из ацетилцеллюлозы, имеющую наружную цилиндрическую поверхность с наружным диаметром D1 расположенного дальше по ходу потока сегмента. В этом варианте осуществления субстрат 13, образующий аэрозоль, обычно образует полую цилиндрическую трубку из гомогенизированного формованного табачного листа. Трубчатый субстрат 13, образующий аэрозоль, имеет наружную поверхность 17 субстрата, имеющую наружный диаметр D2 субстрата, и внутреннюю поверхность 18 субстрата, имеющую внутренний диаметр D3 субстрата. Внутренняя поверхность 18 субстрата ограничивает внутреннюю полость 16, проходящую в продольном направлении внутри субстрата 13, образующего аэрозоль.
Наружный диаметр D1 фильтра больше наружного диаметра D2 субстрата.
Толщина субстрата 13, образующего аэрозоль, значительно уменьшена по сравнению с толщиной субстратов, образующих аэрозоль, в изделиях, имеющих постоянный наружный диаметр вдоль своей длины, и изделиях, в которых субстрат, образующий аэрозоль, не является трубчатым. Уменьшенная толщина субстрата 13, образующего аэрозоль, может обеспечивать быстрое распространение тепла, прикладываемого к субстрату 13, сквозь толщину субстрата. Это может сократить время, требуемое для повышения температуры субстрата 13. Например, это может сократить время, требуемое для повышения температуры субстрата 13 в областях субстрата 13, которые наиболее удалены от нагревательного элемента 31. Уменьшенная толщина субстрата 13, образующего аэрозоль, изделия 10, генерирующего аэрозоль, может повышать эффективность генерирования аэрозоля из изделия, генерирующего аэрозоль.
Изделие 10, генерирующее аэрозоль, по фиг.2 подобно изделию согласно варианту осуществления по фиг.1 за исключением того, что расположенный дальше по ходу потока сегмент 14 содержит промежуточный элемент 19 и фильтр 15. В этом варианте осуществления промежуточный элемент 19 расположен между фильтром 15 и субстратом 13, образующим аэрозоль.
В этом варианте осуществления промежуточный элемент 19 представляет собой опорный элемент. Однако следует понимать, что в других вариантах осуществления изделие может содержать охлаждающий элемент, расположенный между фильтром 15 и субстратом 13 в дополнение к опорному элементу или вместо него.
На фиг.3 показана система 40, генерирующая аэрозоль, содержащая изделие 10, генерирующее аэрозоль, по фиг.1 и устройство 30, генерирующее аэрозоль. Устройство 30, генерирующее аэрозоль, содержит нагревательный элемент 31, который выполнен с возможностью вставки в субстрат 13, образующий аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, вмещено в устройство 30. В варианте осуществления по фиг.3 нагревательный элемент 31 вмещен во внутреннюю полость 16 изделия 10, определенную внутренней поверхностью 18 субстрата.
Устройство 30, генерирующее аэрозоль, содержит полость 32 устройства, имеющую внутреннюю поверхность 33 полости устройства. Внутренняя поверхность 33 полости устройства имеет внутренний диаметр D4 полости устройства. На фиг.3 полость 32 устройства вмещает субстрат 13, образующий аэрозоль, изделия 10. Когда субстрат 13, образующий аэрозоль, вмещен в полость 32 устройства, между наружной поверхностью 17 субстрата и внутренней поверхностью 33 полости устройства образован кольцевой зазор, который обеспечивает проход 35 для потока воздуха в продольном направлении вдоль длины субстрата 13 и окружает субстрат. Ширина прохода 35 для потока воздуха представляет собой разницу между внутренним диаметром D4 камеры и наружным диаметром D2 субстрата. Проход 35 для потока воздуха расположен снаружи относительно субстрата 13, образующего аэрозоль.
Когда система 40, генерирующая аэрозоль, используется, как показано на фиг.3, питание предоставляется на нагревательный элемент 31 для нагрева субстрата 13, образующего аэрозоль, до температуры, при которой летучие соединения высвобождаются из субстрата 13. Пользователь, выполняющий затяжку на расположенном дальше по ходу потока сегменте 14, таком как фильтр 15, изделия 10, обеспечивает втягивание воздуха в проход 35 для потока воздуха через впускные отверстия 36 для воздуха на дальнем конце полости 32 устройства вдоль прохода 35 для потока воздуха в продольном направлении изделия 10 и из полости 32 устройства через расположенный дальше по ходу потока сегмент 14, например, через фильтр 15. Летучие соединения, высвобождаемые из субстрата 13, образующего аэрозоль, выделяются в проход 35 для потока воздуха, как схематически показано изогнутыми стрелками на фиг.3, и охлаждаются с образованием аэрозоля, который может вдыхаться пользователем. Аэрозоль увлекается воздухом, втягиваемым через проход 35 для потока воздуха, и вытекает из полости 32 устройства через фильтр 15 изделия 10 по направлению к расположенному дальше по ходу потока концу 12, как показано стрелкой A1.
В варианте осуществления по фиг.3 наружный диаметр D1 расположенного дальше по ходу потока сегмента является таким же, как и внутренний диаметр D4 полости устройства. Следовательно, проход для потока воздуха ограничивается на своей расположенной дальше по ходу потока кромке расположенным дальше по ходу потока сегментом 14, который в этом варианте осуществления соответствует фильтру 15. Соответственно, аэрозоль, который выходит из прохода 35 для потока воздуха, должен протекать через фильтр 15.
В системе 40, генерирующей аэрозоль, по фиг.4 изделие 10, генерирующее аэрозоль, отличается от изделия по фиг.1 и 3 тем, что субстрат 13, образующий аэрозоль, не содержит внутреннюю полость; вместо этого субстрат 13, образующий аэрозоль, представляет собой твердый цилиндрический штранг из гомогенизированного табачного формованного листа. Устройство 30, генерирующее аэрозоль, является идентичным устройству по фиг.3, за исключением того, что оно содержит нагревательный элемент 31, который проникает в субстрат 13, образующий аэрозоль, когда субстрат 13, образующий аэрозоль, вмещен в полость 32 устройства. В некоторых вариантах осуществления нагревательный элемент имеет любую из следующих форм: пластина, штырь, зубец; или любую другую форму, которая упрощает вставку нагревательного элемента в субстрат, образующий аэрозоль. Например, нагревательный элемент может иметь сужающийся или заостренный конец. В варианте осуществления по фиг.4 нагревательный элемент представляет собой нагревательный элемент в форме пластины.
В системе 40, генерирующей аэрозоль, по фиг.5 изделие 10, генерирующее аэрозоль, отличается от изделия по фиг.1 и 3 тем, что изделие 10, генерирующее аэрозоль, содержит расположенный дальше по ходу потока сегмент 14, который в этом варианте осуществления представляет собой фильтр 15, который имеет наружный диаметр D1 расположенного дальше по ходу потока сегмента, который больше внутреннего диаметра D4 полости устройства. Такая конфигурация расположенного дальше по ходу потока сегмента может дополнительно обеспечивать, что расположенная раньше по ходу потока кромка фильтра 15 ограничивает расположенную дальше по ходу потока кромку прохода 35 для потока воздуха. В дополнение, слой 23 теплопроводного материала расположен на внутренней 18 поверхности субстрата. Слой 23 теплопроводного материала по существу покрывает внутреннюю поверхность 18 субстрата, окружая внутреннюю полость 16 и проходя по всей длине внутренней полости 16. Это может улучшить распространение тепла от нагревательного элемента 31 на субстрат 13. Слой 23 теплопроводного материала также может создавать физическое разделение нагревательного элемента 31, вмещенного во внутреннюю полость 16, и субстрата 13, образующего аэрозоль, что может снизить риск перегрева субстрата 13, образующего аэрозоль, в областях субстрата 13 вблизи нагревательного элемента 31. Слой 23 теплопроводного материала также может увеличивать надежность трубчатого субстрата 13, образующего аэрозоль, которая может снижаться вследствие уменьшения толщины субстрата 13 за счет предоставления внутренней полости 16.
Другие признаки системы 40 по фиг.5 соответствуют признакам системы 40 по фиг.3.
В системе 40, генерирующей аэрозоль, по фиг.6 устройство 30, генерирующее аэрозоль, содержит первый нагревательный элемент 34 и второй нагревательный элемент 38, разнесенные друг от друга в продольном направлении полости 32 устройства. Изделие 10, генерирующее аэрозоль, содержит субстрат 13, образующий аэрозоль, имеющий два сегмента субстрата, образующего аэрозоль: первый сегмент 21 субстрата, образующего аэрозоль, и второй сегмент 22, образующий аэрозоль, расположенные встык в продольном направлении изделия. Первый сегмент 21 субстрата, образующего аэрозоль, содержит первый состав субстрата, образующего аэрозоль, и второй сегмент 22 субстрата, образующего аэрозоль, содержит второй состав субстрата, образующего аэрозоль, отличающийся от состава первого продольного сегмента 21 субстрата.
Первый нагревательный элемент 34 приспособлен для нагрева первого сегмента 21 субстрата, образующего аэрозоль, и второй нагревательный элемент 38 приспособлен для нагрева второго сегмента 22 субстрата, образующего аэрозоль, когда субстрат 13, образующий аэрозоль, вмещен в полость 32 устройства. Соответственно, устройство 30, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью отдельного нагрева каждого сегмента субстрата 13, образующего аэрозоль. Поскольку тепло может выборочно прикладываться к первому сегменту 21 субстрата и второму сегменту 22 субстрата, сегменты 21, 22 могут последовательно нагреваться устройством 40, генерирующим аэрозоль. Каждый сегмент также может нагреваться в соответствии с типом аэрозоля, который пользователь хочет потребить.
Устройство 30, генерирующее аэрозоль, по фиг.6 дополнительно содержит датчик 37, расположенный в полости 32 устройства, на внутренней поверхности 33 полости устройства и внутри прохода 35 для потока воздуха, когда субстрат 13, образующий аэрозоль, вмещается в полость 32 устройства. Датчик 37 может предоставлять на устройство и/или пользователю соответствующие данные, такие как начало затяжки, продолжительность затяжки, температура аэрозоля или концентрация конкретного компонента аэрозоля в проходе 35 для потока воздуха.
На фиг.7 показано устройство 300, генерирующее аэрозоль, согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения. Устройство 300 содержит корпус, способный образовывать полость 305 устройства для вмещения субстрата, образующего аэрозоль. Корпус содержит первую часть 301 корпуса и вторую часть 302 корпуса, выполненные с возможностью перемещения относительно друг друга. В этом варианте осуществления первая и вторая части 301, 302 корпуса выполнены с возможностью поворота относительно друг друга, и относительное перемещение представлено стрелкой R1 на фиг.7. Шарнир 307 прикрепляет с возможностью поворота первую часть 301 корпуса ко второй части 302 корпуса.
Первая и вторая части 301, 302 корпуса выполнены с возможностью поворота между открытым положением и закрытым положением. В закрытом положении первая и вторая части 301, 302 корпуса приспособлены для образования полости устройства для вмещения субстрата 130, образующего аэрозоль. В закрытом положении образованная полость устройства может окружать субстрат, образующий аэрозоль. В открытом положении первая и вторая части 301, 302 корпуса приспособлены для способствования вмещению субстрата 130, образующего аэрозоль, в основные части 301, 302 и извлечению из них.
Первая часть 301 корпуса содержит первую полость 303, и вторая часть 302 корпуса содержит вторую полость 304. В этом варианте осуществления первая полость 303 представляет собой по существу полуцилиндрическую полость, и вторая полость 304 представляет собой по существу полуцилиндрическую полость. В закрытом положении первая полость 303 и вторая полость 304 выровнены с образованием полости 305 устройства для вмещения субстрата 130, образующего аэрозоль. В этом варианте осуществления полость 305 устройства окружает субстрат 130, образующий аэрозоль, в продольном направлении X, когда субстрат 130, образующий аэрозоль, вмещен в полость 305 устройства. Другими словами, полость 305 устройства образует трубчатую полость, которая окружает или заключает субстрат 130, образующий аэрозоль, при этом трубчатая полость имеет длину, проходящую в продольном направлении X. Трубчатая полость может быть закрыта на конце. В открытом положении первая полость 303 и вторая полость 304 поворачиваются с образованием отверстия 306, через которое субстрат 130, образующий аэрозоль, может вставляться в каждую из первой и второй полостей 303, 304 в направлении, отличном от продольного направления X, как показано на фиг.7. В этом варианте осуществления субстрат 130, образующий аэрозоль, может быть вставлен в любую из первой и второй полостей 303, 304 в направлении, по существу перпендикулярном P1 продольному направлению X.
Устройство 300, генерирующее аэрозоль, содержит несколько внутренних нагревательных элементов 310. Внутренние нагревательные элементы 310 выполнены для по меньшей мере частичного проникновения в субстрат, образующий аэрозоль. В этом варианте осуществления внутренние нагревательные элементы 310 представляют собой нагревательные элементы 310 в форме штыря. Первая часть 301 корпуса содержит несколько нагревательных элементов 310 в форме штыря, проходящих в первую полость 303, и вторая часть 302 корпуса содержит несколько нагревательных элементов 310 в форме штыря, проходящих во вторую полость 304. В частности, в проиллюстрированном варианте осуществления устройство 300 содержит двенадцать нагревательных элементов 310, при этом шесть нагревательных элементов 310 проходят от первой части 301 корпуса в первую полость 303, и шесть нагревательных элементов 310 проходят от второй части 302 корпуса во вторую полость 304. Нагревательные элементы 310 в форме штыря проходят в по существу поперечном направлении внутри камеры 305. Нагревательные элементы 310 в форме штыря приспособлены для прохождения по существу параллельно друг другу и перпендикулярно продольному направлению X полости, когда первая и вторая части 301, 302 корпуса находятся в закрытом положении. Хотя нагревательные элементы в форме штыря описаны и представлены в настоящем документе, следует понимать, что могут быть использованы любые различные формы. Например, нагревательные элементы могут иметь любую одну или комбинацию из следующих форм: пластина, штырь, зубец; или любую другую форму, приспособленную для упрощения вставки нагревательного элемента в субстрат, образующий аэрозоль. Например, нагревательный элемент может иметь сужающийся или заостренный конец. Нагревательные элементы в первой полости 303 могут быть одинаковыми или могут отличаться. Нагревательные элементы во второй полости 304 могут быть одинаковыми или могут отличаться. Нагревательные элементы в первой полости 303 могут иметь одинаковую форму или могут иметь другие формы по сравнению с нагревательными элементами во второй полости 304. Хотя со ссылкой на проиллюстрированный вариант осуществления описаны двенадцать нагревательных элементов, следует понимать, что могут использоваться другие количества нагревательных элементов. Хотя в проиллюстрированном изобретении описаны нагревательные элементы в обеих полостях 303, 304, следует понимать, что в некоторых вариантах осуществления могут быть только нагревательные элементы, проходящие из одной полости.
Каждая из первой и второй частей 301, 302 корпуса дополнительно содержит впускные отверстия 360 для воздуха. Впускные отверстия 360 для воздуха расположены на одном конце полости 305 устройства и приспособлены для обеспечения втягивания окружающего воздуха в полость 305 устройства.
На фиг.8 показан продольный разрез устройства 300, генерирующего аэрозоль, по фиг.7 в закрытом положении при использовании с изделием 100, генерирующим аэрозоль. Изделие 100, генерирующее аэрозоль, показанное на фиг.8, подобно устройству по фиг.1. Изделие 100 содержит субстрат 130, образующий аэрозоль, в расположенном раньше по ходу потока сегменте. Изделие 100 содержит расположенный дальше по ходу потока сегмент 140, который в этом варианте осуществления содержит фильтр 150 непосредственно дальше по ходу потока субстрата 130, образующего аэрозоль. В варианте осуществления, показанном на фиг.8, субстрат 130, образующий аэрозоль, имеет цилиндрическую трубчатую форму, имеющую внутреннюю полость 160. Однако следует понимать, что другие изделия, генерирующие аэрозоль, и, в частности, нетрубчатые изделия, генерирующие аэрозоль, могут равным образом подходить для использования с устройством, генерирующим аэрозоль, по фиг.7.
Полость 30 устройства, представляющего собой устройство 300, генерирующее аэрозоль, проходит в продольном направлении X от расположенного раньше по ходу потока конца 308 полости устройства до расположенного дальше по ходу потока конца 309 полости устройства. В закрытом положении первая полость 303 и вторая полость 304 выровнены с образованием по существу цилиндрической полости 305 устройства.
Когда субстрат 130, образующий аэрозоль, размещен в первой полости 303, и первая и вторая части 301, 302 корпуса находятся в открытом положении, нагревательные элементы 310 в форме штыря первой части 301 корпуса прокалывают субстрат, образующий аэрозоль. Когда первая часть 301 корпуса и вторая часть 302 корпуса перемещаются в закрытое положение, субстрат, образующий аэрозоль, удерживается в цилиндрической полости 305 устройства, и нагревательные элементы 310 в форме штыря второй части 302 корпуса также прокалывают субстрат 130, образующий аэрозоль. Как показано на фиг.8, нагревательные элементы 310 в форме штыря разнесены друг от друга как в продольном направлении X, так и в поперечном направлении. Таким образом, нагревательные элементы 310 в форме штыря приспособлены для нагрева разных частей субстрата 130, образующего аэрозоль. Преимущественно это должно обеспечивать, что весь субстрат 130, образующий аэрозоль, нагревается до требуемой температуры во время использования системы 400.
При использовании, когда пользователь осуществляет затяжку на фильтре 150 изделия 100, генерирующего аэрозоль, воздух втягивается в полость устройства через впускные отверстия 360 для воздуха на расположенном раньше по ходу потока конце 308 полости устройства. В этом варианте осуществления впускные отверстие 360 для воздуха направлены к центральной продольной оси камеры устройства. Воздух, втягиваемый в полость устройства из впускных отверстий 360 для воздуха, входит во внутреннюю полость 160 субстрата 130, образующего аэрозоль, втягивается вдоль внутренней полости 160 к фильтру 150, как показано стрелкой A10, и высвобождается из фильтра 150 на расположенном дальше по ходу потока конце 120 изделия 100, генерирующего аэрозоль, откуда он доставляется пользователю.
Когда питание предоставляется на несколько нагревательных элементов 310, несколько нагревательных элементов 310 нагревают субстрат 130, образующий аэрозоль, до температуры, при которой из субстрата 130 высвобождаются летучие соединения, которые высвобождаются из субстрата 130 во внутреннюю полость 160 субстрата 130 и охлаждаются с образованием аэрозоля, вдыхаемого пользователем. Аэрозоль увлекается воздухом, втягиваемым через внутреннюю полость 160, и вытягивается из внутренней полости 160 через фильтр 150, и доставляется пользователю на расположенном дальше по ходу потока конце 120.
Изобретение относится к системе, генерирующей аэрозоль. Технический результат заключается в повышении эффективности генерирования аэрозоля из изделия, генерирующего аэрозоль. Система, генерирующая аэрозоль, содержит изделие, генерирующее аэрозоль, и устройство, генерирующее аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, имеет расположенный раньше по ходу потока конец и расположенный дальше по ходу потока конец. Изделие, генерирующее аэрозоль, определяет продольное направление между расположенным раньше по ходу потока концом и расположенным дальше по ходу потока концом. Изделие, генерирующее аэрозоль, содержит: расположенный раньше по ходу потока сегмент, размещенный на расположенном раньше по ходу потока конце изделия, генерирующего аэрозоль, причем расположенный раньше по ходу потока сегмент содержит субстрат, образующий аэрозоль, при этом субстрат, образующий аэрозоль, содержит наружную поверхность субстрата, имеющую наружный диаметр субстрата; и расположенный дальше по ходу потока сегмент, размещенный на расположенном дальше по ходу потока конце изделия, генерирующего аэрозоль, причем расположенный дальше по ходу потока сегмент имеет наружный диаметр расположенного дальше по ходу потока сегмента, при этом наружный диаметр расположенного дальше по ходу потока сегмента больше, чем наружный диаметр субстрата. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит: полость устройства, содержащую внутреннюю поверхность полости устройства, имеющую внутренний диаметр полости устройства, при этом полость устройства выполнена с возможностью вмещения по меньшей мере субстрата, образующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль; и по меньшей мере один нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, когда субстрат, образующий аэрозоль, вмещен в полость устройства. Когда субстрат, образующий аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, вмещен в полость устройства, между наружной поверхностью субстрата и внутренней поверхностью полости устройства определен проход для потока воздуха. Проход для потока воздуха проходит в продольном направлении вдоль длины субстрата, образующего аэрозоль. 24 з.п. ф-лы, 8 ил.
1. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая:
- изделие, генерирующее аэрозоль, имеющее расположенный раньше по ходу потока конец и расположенный дальше по ходу потока конец, причем изделие, генерирующее аэрозоль, определяет продольное направление между расположенным раньше по ходу потока концом и расположенным дальше по ходу потока концом, при этом изделие, генерирующее аэрозоль, содержит:
расположенный раньше по ходу потока сегмент, размещенный на расположенном раньше по ходу потока конце изделия, генерирующего аэрозоль, причем расположенный раньше по ходу потока сегмент содержит субстрат, образующий аэрозоль, при этом субстрат, образующий аэрозоль, содержит наружную поверхность субстрата, имеющую наружный диаметр субстрата; и
расположенный дальше по ходу потока сегмент, размещенный на расположенном дальше по ходу потока конце изделия, генерирующего аэрозоль, причем расположенный дальше по ходу потока сегмент имеет наружный диаметр расположенного дальше по ходу потока сегмента, при этом наружный диаметр расположенного дальше по ходу потока сегмента больше, чем наружный диаметр субстрата; и
- устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее:
полость устройства, содержащую внутреннюю поверхность полости устройства, имеющую внутренний диаметр полости устройства, при этом полость устройства выполнена с возможностью вмещения по меньшей мере субстрата, образующего аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль; и
по меньшей мере один нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, когда субстрат, образующий аэрозоль, вмещен в полость устройства,
при этом, когда субстрат, образующий аэрозоль, изделия, генерирующего аэрозоль, вмещен в полость устройства, между наружной поверхностью субстрата и внутренней поверхностью полости устройства определен проход для потока воздуха, причем проход для потока воздуха проходит в продольном направлении вдоль длины субстрата, образующего аэрозоль.
2. Система, генерирующая аэрозоль, по п.1, в которой субстрат, образующий аэрозоль, содержит внутреннюю поверхность субстрата, имеющую внутренний диаметр субстрата, при этом внутренняя поверхность субстрата ограничивает внутреннюю полость, проходящую в продольном направлении внутри субстрата, образующего аэрозоль.
3. Система, генерирующая аэрозоль, по п.2, в которой внутренний диаметр субстрата составляет от 60 до 90% наружного диаметра субстрата.
4. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из пп.2, 3, в которой слой теплопроводного материала расположен на внутренней поверхности субстрата.
5. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в которой расположенный раньше по ходу потока сегмент и расположенный дальше по ходу потока сегмент размещены в соосном выравнивании с продольной осью изделия, образующего аэрозоль.
6. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в которой расположенный дальше по ходу потока сегмент содержит фильтр.
7. Система, генерирующая аэрозоль, по п.6, в которой расположенный дальше по ходу потока сегмент дополнительно содержит по меньшей мере один из охлаждающего элемента и промежуточного элемента, расположенных между субстратом, образующим аэрозоль, и фильтром.
8. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в которой наружный диаметр субстрата составляет от 50 до 98% наружного диаметра расположенного дальше по ходу потока сегмента.
9. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в которой наружная поверхность субстрата имеет поперечное сечение круглой формы или овальной формы.
10. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в которой субстрат, образующий аэрозоль, содержит табачный формованный лист.
11. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в которой субстрат, образующий аэрозоль, имеет однородный состав в продольном направлении.
12. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из пп.1-10, в которой субстрат, образующий аэрозоль, содержит первый сегмент субстрата, образующего аэрозоль, проходящий в продольном направлении, и второй сегмент субстрата, образующего аэрозоль, смежный с первым сегментом субстрата, образующего аэрозоль, в продольном направлении.
13. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в которой полость устройства, генерирующего аэрозоль, определяет продольное направление между расположенным раньше по ходу потока концом полости устройства и расположенным дальше по ходу потока концом полости устройства, и при этом упомянутый по меньшей мере один нагревательный элемент содержит первый нагревательный элемент и второй нагревательный элемент, разнесенные друг от друга в продольном направлении полости устройства.
14. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов,
в которой наружный диаметр расположенного дальше по ходу потока сегмента изделия, генерирующего аэрозоль, является таким же, как и внутренний диаметр полости устройства, или больше него.
15. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в которой изделие, генерирующее аэрозоль, имеет общую длину от 30 до 100 мм, предпочтительно – от 40 до 50 мм.
16. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в которой расположенный дальше по ходу потока сегмент имеет наружный диаметр от 5 до 13 мм.
17. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в которой расположенный дальше по ходу потока сегмент имеет длину от 7 до 25 мм.
18. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в которой субстрат, образующий аэрозоль, имеет наружный диаметр от 3 до 12 мм.
19. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в которой расположенный раньше по ходу потока сегмент имеет длину от 8 до 25 мм.
20. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в которой упомянутый по меньшей мере один нагревательный элемент содержит по меньшей мере один резистивный нагревательный элемент, по меньшей мере один индукционный нагревательный элемент или как по меньшей мере один резистивный нагревательный элемент, так и по меньшей мере один индукционный нагревательный элемент.
21. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в которой устройство, генерирующее аэрозоль, содержит:
корпус, имеющий первую часть корпуса и вторую часть корпуса, причем первая часть корпуса содержит первую полость;
при этом
вторая часть корпуса выполнена с возможностью перемещения относительно первой части корпуса между открытым положением и закрытым положением;
в закрытом положении первая полость и вторая часть корпуса определяют полость устройства;
в открытом положении отверстие образовано между первой частью корпуса и второй частью корпуса для обеспечения вставки субстрата, образующего аэрозоль, в первую полость или его извлечения из первой полости в направлении, отличном от продольного направления.
22. Система, генерирующая аэрозоль, по п.21, в которой упомянутый по меньшей мере один нагревательный элемент выполнен с возможностью вставки в субстрат, образующий аэрозоль, когда первая часть корпуса и вторая часть корпуса находятся в закрытом положении, а субстрат, образующий аэрозоль, вмещен в полость устройства.
23. Система, генерирующая аэрозоль, по п.22, в которой устройство содержит по меньшей мере один нагревательный элемент, проходящий от первой части корпуса, и по меньшей мере один нагревательный элемент, проходящий от второй части корпуса.
24. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из пп.21-23, в которой первая и вторая части корпуса соединены вместе с возможностью скольжения или соединены вместе с возможностью поворота.
25. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из пп.21-24, в которой вторая часть корпуса содержит вторую полость, при этом вторая полость выполнена таким образом, чтобы в закрытом положении первая полость и вторая полость определяли полость устройства.
| Способ получения цианистых соединений | 1924 |
|
SU2018A1 |
| КУРИТЕЛЬНОЕ ИЗДЕЛИЕ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ С ВНУТРЕННИМ НАГРЕВАТЕЛЬНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ | 2013 |
|
RU2609395C2 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ | 1991 |
|
RU2022349C1 |
| Автомобиль-сани, движущиеся на полозьях посредством устанавливающихся по высоте колес с шинами | 1924 |
|
SU2017A1 |
| Станок для изготовления деревянных ниточных катушек из цилиндрических, снабженных осевым отверстием, заготовок | 1923 |
|
SU2008A1 |
