Настоящее изобретение относится к трубчатому элементу для использования с генерирующим аэрозоль изделием (изделием для генерирования аэрозоля), причем указанный трубчатый элемент содержит нагруженную гелем пористую среду.
Известны содержащие никотин изделия для использования с генерирующими аэрозоль изделиями. Зачастую указанные изделия содержат жидкость, такую как жидкость для электронных сигарет, которая нагревается с помощью спиральной электрически резистивной нити для выделения аэрозоля. Производство, транспортировка и хранение таких генерирующих аэрозоль изделий, содержащих жидкость, могут быть проблематичными и приводить к утечке жидкости и компонентов жидкости.
В документе GB 2490740 A описывается вставка из фильтрующего материала, содержащая полоску, которая проходит вдоль длины вставки, указанная полоска содержит добавку, которая может представлять собой жидкий ароматизатор с табачным экстрактом. В документе GB 2490740 A не описывается и не раскрывается трубчатый элемент, содержащий «продольный канал» с «хлопковой» пористой средой, нагруженной гелем, которая, в свою очередь, является гофрированной, где указанный гель содержит от «60 до 96 процентов по весу глицерина» как это заявлено в независимом пункте 1 настоящего изобретения.
Техническим преимуществом заявленного изобретения является следующее: «Предпочтительно, листовой материал является пористым. Листовой материал обеспечивает возможность содействия изготовлению трубчатого элемента, содержащего гель. Листовой материал обеспечивает возможность содействия введению активного вещества в трубчатый элемент, содержащий гель. Листовой материал обеспечивает возможность стабилизации конструкции трубчатого элемента, содержащего гель. Листовой материал обеспечивает возможность содействия транспортировке или хранению геля. Использование листового материала обеспечивает возможность или содействует приданию нужной конструкции пористой среде, например, путем гофрирования листового материала. Гофрирование листового материала обеспечивает преимущество, состоящее в улучшении конструкции для обеспечения возможности формирования каналов через конструкцию. Каналы, проходящие через гофрированный листовой материал, содействуют нагружению гелем, удержанию геля, а также тому, чтобы текучая среда проходила через гофрированный листовой материал. Следовательно, имеют место преимущества от использования гофрированного листового материала в качестве пористой среды». «В контексте данного документа термин «продольный канал» используется для описания канала или отверстия, которые обеспечивают возможность прохождения через них текучей среды и тому подобного. Обычно по продольному каналу протекают воздух или генерируемые аэрозоли, переносящие материалы, например, твердые частицы».
Было бы желательно создать такой трубчатый элемент для использования в генерирующих аэрозоль изделии и устройстве, который показывал бы незначительную утечку или ее отсутствие.
Также было бы желательно создать трубчатый элемент, содержащий такую систему управления потоком, которая эффективно доставляла бы аэрозоль, генерируемый из трубчатого элемента, при нагреве с помощью генерирующего аэрозоль устройства.
Согласно настоящему изобретению, предложен трубчатый элемент, содержащий первый продольный канал и дополнительно содержащий нагруженную гелем пористую среду, причем указанный гель содержит активное вещество. В конкретных вариантах осуществления трубчатый элемент дополнительно содержит обертку.
В настоящем изобретении предложен трубчатый элемент, содержащий первый продольный канал и дополнительно содержащий нагруженную гелем пористую среду, причем указанный гель содержит активное вещество, и нагруженная гелем пористая среда является гофрированной.
В некоторых вариантах осуществления трубчатый элемент содержит обертку. В некоторых вариантах осуществления трубчатый элемент содержит обертку, содержащую бумагу.
В конкретных вариантах осуществления нагруженная гелем пористая среда полностью заполняет трубчатый элемент внутри обертки. В качестве альтернативы, в других конкретных вариантах осуществления пористая среда лишь частично заполняет трубчатый элемент.
В конкретных вариантах осуществления трубчатый элемент дополнительно содержит второй трубчатый элемент, имеющий продольную сторону и ближний и дальний концы и расположенный в продольном направлении внутри первого продольного канала, образованного оберткой.
В конкретных вариантах осуществления продольная сторона второго трубчатого элемента содержит бумагу, или картон, или ацетилцеллюлозу.
В конкретных вариантах осуществления второй трубчатый элемент содержит нагруженную гелем пористую среду. Тем не менее, в альтернативных конкретных вариантах осуществления второй трубчатый элемент содержит гель.
В некоторых конкретных вариантах осуществления, в которых присутствуют вышеописанные первый и второй трубчатые элементы и обертка, нагруженная гелем пористая среда расположена между вторым трубчатым элементом и оберткой, которая образует первый продольный канал.
В некоторых альтернативных вариантах осуществления, в которых присутствуют первый и второй трубчатые элементы, гель расположен между вторым трубчатым элементом и оберткой, которая образует по меньшей мере один продольный канал.
В сочетании с другими элементами в конкретных вариантах осуществления трубчатый элемент содержит продольный элемент, расположенный в продольном направлении внутри первого продольного канала.
В сочетании с другими признаками в конкретных вариантах осуществления обертка является жесткой. В качестве альтернативы или дополнительно, в конкретных вариантах осуществления продольная сторона второго трубчатого элемента является жесткой.
В сочетании с другими признаками в конкретных вариантах осуществления обертка является водостойкой.
В сочетании с другими признаками в конкретных вариантах осуществления трубчатый элемент дополнительно содержит токоприемник (сусцептор).
В конкретных вариантах осуществления нагруженную гелем пористую среду гофрируют. Пористая среда может быть гофрирована до или после ее нагружения гелем.
В конкретных вариантах осуществления нагруженную гелем пористую среду измельчают. Пористая среда может быть измельчена до или после ее нагружения гелем.
Согласно настоящему изобретению, предложен способ изготовления трубчатого элемента по любому из предыдущих пунктов,
включающий этапы, на которых:
подают нагруженную гелем пористую среду на полотно из оберточного материала и подают второй трубчатый элемент на нагруженную гелем пористую среду на указанном полотне из оберточного материала;
обертывают полотно из оберточного материала вокруг нагруженной гелем пористой среды и второго трубчатого элемента для формирования комбинированной конструкции с нагруженной гелем пористой средой и вторым трубчатым элементом.
В конкретных вариантах осуществления способ изготовления дополнительно включает этап, на котором разрезают на части по длине обернутую комбинированную конструкцию с нагруженной гелем пористой средой и вторым трубчатым элементом.
Согласно настоящему изобретению, предложен трубчатый элемент, содержащий первый продольный канал и дополнительно содержащий нагруженную гелем нить, причем указанный гель содержит активное вещество.
В конкретных вариантах осуществления присутствует единственная нагруженная гелем нить. Тем не менее, в альтернативных вариантах осуществления присутствует множество нагруженных гелем нитей. Каждая нагруженная гелем нить может иметь один и тот же гель или разные гели.
В конкретных вариантах осуществления, в сочетании с другими признаками трубчатый элемент содержит нагруженную гелем нить, предпочтительно нагруженную одним и тем же гелем. В качестве альтернативы, в других конкретных вариантах осуществления трубчатый элемент содержит разные гели. В конкретных вариантах осуществления трубчатый элемент содержит нагруженные гелем нити, причем две разных нагруженных гелем нити нагружены разными гелями. В конкретных вариантах осуществления трубчатый элемент содержит более чем один гель.
При изготовлении трубчатых элементов гель, или пористая среда, или нить, могут подаваться одновременно, в то время как другие компоненты подаются или подавались последовательно. Предпочтительно, осуществляется подача указанных компонентов, однако каждый компонент может быть собран, или свернут, или объединен с другими, или размещен любым известным образом, чтобы он находился в нужном месте.
В сочетании с другими признаками трубчатый элемент содержит обертку.
В сочетании с другими признаками, в конкретных вариантах осуществления трубчатый элемент содержит токоприемник, смежный с по меньшей мере одной нагруженной гелем нитью. Токоприемник (сусцептор) может быть тонким и удлиненным. Предпочтительно, токоприемник расположен в продольном направлении внутри трубчатого элемента. Предпочтительно, токоприемник окружен нагруженной гелем нитью. В альтернативных вариантах осуществления токоприемник (сусцептор) расположен между внутренней поверхностью обертки и нагруженной гелем нитью. В конкретных вариантах осуществления обертка содержит токоприемник. В качестве альтернативы или дополнительно, токоприемник может присутствовать в виде порошка, например металлического порошка. Порошок может находиться в геле, или в обертке, или между гелем и оберткой, или возможны комбинации вышеперечисленного.
В сочетании с другими признаками, в конкретных вариантах осуществления трубчатый элемент дополнительно содержит второй трубчатый элемент.
Согласно настоящему изобретению, предложен способ изготовления трубчатого элемента,
содержащего:
первый продольный канал и дополнительно содержащего нагруженную гелем нить, причем указанный гель содержит активное вещество;
способ включает этапы, на которых:
размещают материал для трубчатого элемента вокруг оправки для формирования трубчатого элемента;
подают нагруженную гелем нить из канала внутри сердечника с тем, чтобы нагруженная гелем нить находилась внутри трубчатого элемента.
Трубчатый элемент может быть разрезан на части по длине. В конкретных вариантах осуществления способ изготовления трубчатого элемента дополнительно включает этап, на котором разрезают трубчатый элемент на части по длине. Трубчатый элемент может быть разрезан на части по длине.
Способ может дополнительно включать этап, на котором осуществляют экструзию материала для трубчатого элемента вокруг оправки для формирования трубчатого элемента.
Способ изготовления может дополнительно включать этап, на котором обертывают трубчатый элемент оберткой.
Согласно настоящему изобретению, предложен способ изготовления трубчатого элемента,
содержащего:
обертку, образующую первый продольный канал, и дополнительно содержащего нагруженную гелем нить, причем указанный гель содержит активное вещество; причем
способ включает этапы, на которых:
подают нагруженную гелем нить на полотно из оберточного материала; и
обертывают полотно из оберточного материала вокруг нагруженной гелем нити для формирования комбинированной конструкции с нагруженной гелем нитью.
В конкретных вариантах осуществления способ изготовления трубчатого элемента дополнительно включает этап, на котором разрезают на части по длине обернутую комбинированную конструкцию с нагруженной гелем нитью.
Согласно настоящему изобретению, предложен способ изготовления трубчатого элемента,
содержащего:
обертку;
нагруженную гелем нить, причем указанный гель содержит активное вещество; и
второй трубчатый элемент;
способ включает этапы, на которых:
подают нагруженную гелем нить на полотно из оберточного материала и подают второй трубчатый элемент на нагруженную гелем нить на полотне из оберточного материала;
обертывают полотно из оберточного материала вокруг нагруженной гелем нити и второго трубчатого элемента для формирования обернутой комбинированной конструкции с нагруженной гелем нитью и вторым трубчатым элементом.
В конкретных вариантах осуществления способ изготовления трубчатого элемента дополнительно включает этап, на котором разрезают на части по длине обернутую комбинированную конструкцию с нагруженной гелем нитью и вторым трубчатым элементом.
Согласно настоящему изобретению, предложен способ изготовления трубчатого элемента,
содержащего:
нить; и
обертку; и
дополнительно содержащего гель, содержащий активное вещество;
способ включает этапы, на которых:
подают нить на полотно из оберточного материала;
подают гель на нить на полотне из оберточного материала таким образом, чтобы гель пропитывал или покрывал нить и она нагружалась гелем;
обертывают оберточный материал вокруг нагруженной гелем нити для формирования комбинированной конструкции с нагруженной гелем нитью; и
разделяют на части по длине комбинированную конструкцию с нагруженной гелем нитью.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предложен способ изготовления трубчатого элемента для использования в генерирующем аэрозоль изделии,
содержащего:
обертку;
второй трубчатый элемент, проходящий вдоль длины трубчатого элемента;
нагруженные гелем нити, расположенные между вторым трубчатым элементом и оберткой и проходящие вдоль полого трубчатого элемента, причем в указанном геле диспергирована добавка; и
обертку, обернутую вокруг нагруженных гелем нитей, и полого трубчатого элемента;
способ включает этапы, на которых:
осуществляют экструзию материала для полого трубчатого элемента через формующую головку и вокруг оправки, которая образует полую сердцевину в полом трубчатом элементе;
осуществляют совместную экструзию нагруженных гелем нитей из канала в формующей головке и вокруг полого трубчатого элемента для формирования комбинированной сердцевины;
размещают комбинированную сердцевину вдоль полотна из оберточного материала;
обертывают оберточный материала вокруг комбинированной сердцевины для формирования обернутой комбинированной конструкции.
В конкретных вариантах осуществления способ изготовления трубчатого элемента дополнительно включает этап, на котором разделяют указанную комбинированную конструкцию на части по длине.
Способ изготовления трубчатого элемента дополнительно включает этап, на котором подают множество нитей.
Согласно настоящему изобретению, предложен трубчатый элемент, содержащий обертку, которая образует первый продольный канал, причем трубчатый элемент дополнительно содержит гель, содержащий активное вещество.
В конкретных вариантах осуществления гель полностью заполняет трубчатый элемент внутри обертки.
В качестве альтернативы, в конкретных вариантах осуществления гель может частично заполнять трубчатый элемент. Например, в конкретных вариантах осуществления гель обеспечен в виде покрытия на внутренней поверхности трубчатого элемента. Преимущество лишь частичного заполнения трубчатого элемента состоит в том, что в результате остается канал текучей среды, например, для протекания аэрозоля в трубчатый элемент или из него.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления трубчатый элемент содержит второй трубчатый элемент.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления трубчатый элемент содержит второй трубчатый элемент, содержащий продольную сторону и ближний и дальний концы и расположенный в продольном направлении внутри первого продольного канала.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления трубчатый элемент содержит множество вторых трубчатых элементов.
В конкретных вариантах осуществления трубчатый элемент содержит множество вторых трубчатых элементов, расположенных параллельно таким образом, что они проходят вдоль продольной длины трубчатого элемента. При необходимости, гель обеспечен внутри всех из указанного множества вторых трубчатых элементов, некоторых из них, или не обеспечен ни в одном из них. При этом, в зависимости от конкретного варианта осуществления, если во втором трубчатом элементе присутствует гель, то этот гель полностью заполняет каждый из множества вторых трубчатых элементов, или гель частично заполняет вторые трубчатые элементы.
В конкретных вариантах осуществления трубчатый элемент содержит нагруженную гелем пористую среду.
В сочетании с другими признаками, в конкретных вариантах осуществления один или более вторых трубчатых элементов содержат нагруженную гелем пористую среду. Если пористая среда нагружена гелем, то эта нагруженная гелем пористая среда полностью заполняет каждый из множества вторых трубчатых элементов, или нагруженная гелем пористая среда частично заполняет вторые трубчатые элементы.
В конкретных вариантах осуществления нагруженная гелем пористая среда расположена между вторым трубчатым элементом и оберткой.
В конкретных вариантах осуществления продольная сторона второго трубчатого элемента содержит бумагу, или картон, или ацетилцеллюлозу.
В конкретных вариантах осуществления второй трубчатый элемент содержит гель. Предпочтительно, гель по меньшей мере частично окружен продольными сторонами второго трубчатого элемента.
В конкретных вариантах осуществления гель может быть расположен между вторым трубчатым элементом и оберткой, которая образует первый продольный канал.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления наружный диаметр трубчатого элемента приблизительно равен наружному диаметру генерирующего аэрозоль изделия.
В конкретных вариантах осуществления наружный диаметр трубчатого элемента составляет от 5 миллиметров до 12 миллиметров, например от 5 миллиметров до 10 миллиметров или от 6 миллиметров до 8 миллиметров. Обычно наружный диаметр трубчатого элемента составляет 7,2 миллиметра плюс или минус 10 процентов.
Обычно длина трубчатого элемента составляет от 5 миллиметров до 15 миллиметров. Предпочтительно, длина трубчатого элемента составляет от 6 миллиметров до 12 миллиметров, предпочтительно длина трубчатого элемента составляет от 7 миллиметров до 10 миллиметров, предпочтительно длина трубчатого элемента составляет 8 миллиметров.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления гель представляет собой смесь материалов, способных выделять летучие соединения в аэрозоль, проходящий через трубчатый элемент, предпочтительно при нагреве геля. Наличие геля способно обеспечивать преимущество при хранении и транспортировке или во время использования, поскольку обеспечивается возможность снижения риска утечки из трубчатого элемента, генерирующего аэрозоль изделия или генерирующего аэрозоль устройства.
Предпочтительно, при комнатной температуре гель является твердым. «Твердый» в данном контексте означает, что гель имеет стабильные размер и форму и не течет. Комнатная температура в данном контексте означает 25 градусов по Цельсию.
Гель может содержать вещество для образования аэрозоля. В идеальном случае вещество для образования аэрозоля является по существу стойким к термическому разложению при рабочей температуре трубчатого элемента. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны в данной области техники и включают, без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерина; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Многоатомные спирты или их смеси могут представлять собой одно или более из следующего: триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин или полиэтиленгликоль.
Предпочтительно, гель представляет собой, например, термообратимый гель. Это означает, что гель становится текучей средой при нагреве до температуры плавления и снова превращается в гель при температуре гелеобразования. Температура гелеобразования может быть равна или выше комнатной температуры при атмосферном давлении. Атмосферное давление представляет собой давление в 1 атмосферу. Температура плавления может быть выше, чем температура гелеобразования. Температура плавления геля может быть выше 50 градусов по Цельсию, или 60 градусов по Цельсию, или 70 градусов по Цельсию, и она может быть выше 80 градусов по Цельсию. Температура плавления в данном контексте означает температуру, при которой гель больше не является твердым и начинает течь.
В качестве альтернативы, в конкретных вариантах осуществления гель представляет собой неплавящийся гель, который не плавится во время использования трубчатого элемента. В этих вариантах осуществления гель может по меньшей мере частично выделять активное вещество при температуре, которая равна или выше рабочей температуры используемого трубчатого элемента, но ниже температуры плавления геля.
Предпочтительно, гель имеет вязкость от 50 000 до 10 Паскалей в секунду, предпочтительно от 10 000 до 1000 Паскалей в секунду для получения требуемой вязкости.
Предпочтительно, гель содержит гелеобразующее вещество. Гелеобразующее вещество может образовывать твердую среду, в которой может быть диспергировано вещество для образования аэрозоля.
Гель может содержать любое гелеобразующее вещество. Например, гелеобразующее вещество может содержать один или более биополимеров, например два или три биополимера. Предпочтительно, если гель содержит более чем один биополимер, то эти биополимеры присутствуют в по существу равных весовых долях. Биополимеры могут быть получены из полисахаридов. Биополимеры, пригодные в качестве гелеобразующих веществ, включают, например, геллановые камеди (натуральные низкоацилированную геллановую камедь и высокоацилированную геллановую камедь, причем низкоацилированная геллановая камедь является предпочтительной), ксантановую камедь, альгинаты (альгиновую кислоту), агар, гуаровую камедь и тому подобные. Предпочтительно, гель содержит агар.
Гель может содержать любое подходящее количество гелеобразующего вещества. Например, гель содержит гелеобразующее вещество в диапазоне от приблизительно 0,5 процента по весу до приблизительно 7 процентов по весу геля. Предпочтительно, гель содержит гелеобразующее вещество в диапазоне от приблизительно 1 процента по весу до приблизительно 5 процентов по весу, например, от приблизительно 1,5 процента по весу до приблизительно 2,5 процента по весу.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления гель содержит агар в диапазоне от приблизительно 0,5 процента по весу до приблизительно 7 процентов по весу, или в диапазоне от приблизительно 1 процента по весу до приблизительно 5 процентов по весу, или приблизительно 2 процента по весу.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления гель содержит ксантановую камедь в диапазоне от приблизительно 2 процентов по весу до приблизительно 5 процентов по весу, или в диапазоне от приблизительно 2 процентов по весу до приблизительно 4 процентов по весу, или приблизительно 3 процента по весу.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления гель содержит ксантановую камедь, геллановую камедь и агар. Гель может содержать ксантановую камедь, низкоацилированную гелланновую камедь и агар. Гель может содержать ксантановую камедь, геллановую камедь и агар в по существу равных весовых долях. Состав может содержать ксантановую камедь, низкоацилированную геллановую камедь и агар в по существу в равных весовых долях. Гель может содержать ксантановую камедь, низкоацилированную геллановую камедь и агар в диапазоне от приблизительно 1 процента по весу до приблизительно 5 процентов по весу (для общего веса ксантановой камеди, низкоацилированной геллановой камеди и агара в геле), или в диапазоне от приблизительно 1 процента по весу до приблизительно 4 процента по весу, или приблизительно 2 процента по весу. Гель может содержать ксантановую камедь, низкоацилированную геллановую камедь и агар в диапазоне от приблизительно 1 процента по весу до приблизительно 5 процентов по весу, или приблизительно 2 процента по весу, причем ксантановая камедь, геллановая камедь и агар присутствуют в по существу равных весовых долях.
Гель может содержать двухвалентный катион. Предпочтительно, двухвалентный катион включает ионы кальция, например лактат кальция в растворе. Двухвалентные катионы (такие как ионы кальция) обеспечивают возможность содействия образованию геля с составами, которые включают биополимеры (полисахариды), такие как геллановые камеди (натуральную низкоацилированную геллановую камедь, высокоацилированные геллановые камеди), ксантановую камедь, альгинаты (альгиновую кислоту), агар, гуаровую камедь и тому подобные. Ионное действие способно содействовать образованию геля. Двухвалентный катион может присутствовать в составе геля в диапазоне от приблизительно 0,1 процента до приблизительно 1 процента по весу, или приблизительно 0,5 процента по весу. В некоторых вариантах осуществления гель не содержит двухвалентного катиона.
Гель может содержать карбоновую кислоту. Карбоновая кислота может содержать кетоновую группу. Предпочтительно, карбоновая кислота содержит кетоновую группу, содержащую менее чем 10 атомов углерода. Предпочтительно, эта карбоновая кислота содержит пять атомов углерода (как в левулиновой кислоте). Для получения нейтрального pH геля может быть добавлена левулиновая кислота. Это также обеспечивает возможность содействия образованию геля, который содержит биополимеры (полисахариды), такие как геллановые камеди (низкоацилированную геллановую камедь, высокоацилированные геллановые камеди), ксантановую камедь, в частности альгинаты (альгиновую кислоту), агар гуаровую камедь и тому подобные. Левулиновая кислота также обеспечивает возможность улучшения органолептических характеристик гелевого состава. В некоторых вариантах осуществления гель не содержит карбоновую кислоту.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления гель содержит гелеобразующее вещество. В конкретных вариантах осуществления гель содержит агар или агарозу или альгинат натрия или геллановую камедь или их смесь.
В конкретных вариантах осуществления гель содержит воду, например гель представляет собой гидрогель. В качестве альтернативы, в конкретных вариантах осуществления гель является неводным.
Предпочтительно, гель содержит активное вещество. В сочетании с конкретными вариантами осуществления активное вещество содержит никотин (например, в порошкообразной форме или в жидкой форме) или табачный продукт или другое целевое соединение, например, выделяющееся в аэрозоль. В конкретных вариантах осуществления никотин включен в гель с вместе с веществом для образования аэрозоля. Желательна фиксация никотина в геле при комнатной температуре для предотвращения утечки.
В конкретных вариантах осуществления гель содержит твердый табачный материал, который выделяет ароматические соединения при нагреве. В зависимости от конкретных вариантов осуществления, твердый табачный материал представляет собой, например, одно или более из следующего: порошок, гранулы, шарики, кусочки, тонкие трубочки, полоски или листы, содержащие одно или более из следующего: травяные листья, табачные листья, фрагменты табачных жилок, восстановленный табак, гомогенизированный табак, например экструдированный табак и расширенный табак.
Имеются варианты осуществления, в которых, дополнительно или в качестве альтернативы, гель содержит другие ароматизаторы, например ментол. Ментол может быть добавлен либо в воду, либо в вещество для образования аэрозоля перед образованием геля.
В тех вариантах осуществления, в которых в качестве гелеобразующего вещества используется агар, гель содержит, например, от 0,5 до 5 процентов по весу, предпочтительно от 0,8 до 1 процентов по весу, агара. Предпочтительно, гель дополнительно содержит от 0,1 до 2 процентов по весу никотина. Предпочтительно, гель дополнительно содержит от 30 процентов до 90 процентов по весу (или от 70 до 90 процентов по весу) глицерина. В конкретных вариантах осуществления остальная часть геля представляет собой воду и ароматизаторы.
Предпочтительно, гелеобразующее вещество представляет собой агар, который обладает свойством плавления при температурах свыше 85 градусов по Цельсию и возврата в гелеобразное состояние приблизительно при 40 градусах по Цельсию. Это свойство делает его пригодным для использования в горячих окружающих средах. Гель не будет плавиться при 50 градусах по Цельсию, что полезно, например, в случае, если система оставлена в горячем автомобиле на солнце. Фазовый переход в жидкое состояние при температуре приблизительно 85 градусов по Цельсию означает, что гель необходимо нагреть лишь до сравнительно низкой температуры для инициирования образования аэрозоля, что обеспечивает возможность снижения энергопотребления. Может быть полезным использование вместо агара лишь агарозы, которая является одним из компонентов агара.
Если в качестве гелеобразующего вещества используется геллановая камедь, то гель обычно содержит от 0,5 до 5 процентов по массе геллановой камеди. Предпочтительно, гель дополнительно содержит от 0,1 до 2 процентов по весу никотина. Предпочтительно, гель содержит от 30 процентов до 99,4 процента по весу глицерина. В конкретных вариантах осуществления остальная часть геля представляет собой воду и ароматизаторы.
В одном примере гель содержит 2 процента по весу никотина, 70 процентов по весу глицерина, 27 процентов по весу воды и 1 процент по весу агара.
В еще одном примере гель содержит 65 процентов по весу глицерина, 20 процентов по весу воды, 14,3 процента по весу табака и 0,7 процента по весу агара.
В дополнение или в качестве альтернативы, в некоторых конкретных вариантах осуществления трубчатый элемент содержит нагруженную гелем пористую среду. Предпочтительно, нагруженная гелем пористая среда расположена между вторым трубчатым элементом и оберткой, которая образует первый продольный канал. В качестве альтернативы, в некоторых конкретных вариантах осуществления второй трубчатый элемент содержит нагруженную гелем пористую среду. Эти варианты осуществления не обязательно исключают то, что гель или нагруженная гелем пористая среда дополнительно или в качестве альтернативы находятся в любом другом месте. В конкретных вариантах осуществления трубчатый элемент содержит гель и нагруженную гелем пористую среду.
В комбинации с конкретными вариантами осуществления трубчатый элемент содержит продольный элемент, расположенный в продольном направлении внутри первого продольного канала. В конкретных вариантах осуществления продольный элемент, расположенный в продольном направлении внутри первого продольного канала, представляет собой нагруженную гелем пористую среду. В других конкретных вариантах осуществления продольный элемент может представлять собой продольный элемент из любого материала, способный, например, занимать пространство внутри трубчатого элемента или содействовать или помогать прохождению тепла или материала, или даже поддерживать жесткость или твердость конструкции.
В некоторых вариантах осуществления обертка является жесткой или твердой для поддержки конструкции трубчатого элемента. Предполагается, что гель, используемый в настоящем изобретении, является полутвердым и способен сохранять форму, особенно при использовании. Тем не менее, настоящее изобретение не ограничивается твердыми гелями. В вариантах осуществления настоящего изобретения могут также использоваться более текучие гели и гели с более высокой вязкостью, чем у твердых гелей. Таким образом, использование обертки, которая сама по себе способна удерживать конструкцию трубчатого элемента, является выгодным, хотя и не является необходимым. Аналогичным образом, продольная сторона второго трубчатого элемента может быть твердой или жесткой. Благодаря тому, что обертка или продольная сторона второго трубчатого элемента или обе из обертки и продольной стороны второго трубчатого элемента, являются жесткими или действительно твердыми, обеспечивается возможность поддержки конструкции трубчатого элемента, но также обеспечивается возможность содействия производству. Предпочтительно, обертка имеет толщину от приблизительно 50 до 150 микрометров.
В сочетании с другими признаками, в конкретных вариантах осуществления обертка является водостойкой. В конкретных вариантах осуществления продольная сторона второго трубчатого элемента является водостойкой. Это водостойкое свойство обертки или продольной стороны второго трубчатого элемента может быть достигнуто с помощью водостойкого материала или путем обработки материала обертки или продольной стороны второго трубчатого элемента. Оно может быть достигнуто путем обработки одной стороны или обеих сторон обертки или продольной стороны второго трубчатого элемента. Водостойкость помогает избежать ослабления конструкции и снижения жесткости или твердости. Она также обеспечивает возможность содействия предотвращению утечек геля или жидкости, особенно при использовании гелей с текучей структурой.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления трубчатый элемент содержит токоприемник. Токоприемник может представлять собой любой теплопроводный материал, например он может представлять собой металлическую нить, например алюминиевую нить, или нить, содержащую алюминиевый или металлический порошок, например такой, как алюминиевый порошок. Обычно токоприемник расположен в продольном направлении внутри трубчатого элемента. Токоприемник может быть расположен внутри геля, или смежно с ним, или вблизи него; или внутри нагруженной гелем пористой среды, или смежно с ней, или вблизи нее.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления трубчатый элемент дополнительно содержит нить. Она может быть выполнена из любого материала, натурального или синтетического, но предпочтительно из хлопка. Нить может представлять собой носитель для поддержки активного ингредиента, например ароматизатора. Примером подходящего ароматизатора для использования в настоящем изобретении может быть ментол. Нить может проходить в продольном направлении внутри трубчатого элемента. Предпочтительно, нить может быть расположена внутри геля, или смежно с ним, или вблизи него; или внутри нагруженной гелем пористой среды, или смежно с ней, или вблизи нее.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления трубчатый элемент дополнительно содержит листовой материал. В сочетании с конкретными вариантами осуществления нагруженная гелем пористая среда содержит листовой материал. Благодаря применению нагруженного гелем пористого материала в качестве листового материала, обеспечивается возможность получения преимуществ при изготовлении, например обеспечивается возможность легкого собирания листового материал для получения подходящей конструкции. Гель может быть загружен в листовой материал перед собиранием, или он может быть загружен в листовой материал после собирания.
Согласно настоящему изобретению, предложен трубчатый элемент, содержащий обертку, которая образует первый продольный канал, и дополнительно содержащий нагруженную гелем пористую среду, причем указанный гель дополнительно содержит активное вещество.
В конкретных вариантах осуществления нагруженная гелем пористая среда полностью заполняет трубчатый элемент внутри обертки. В качестве альтернативы, в других конкретных вариантах осуществления пористая среда лишь частично заполняет трубчатый элемент.
В конкретных вариантах осуществления трубчатый элемент дополнительно содержит второй трубчатый элемент, имеющий продольную сторону и ближний и дальний концы и расположенный в продольном направлении внутри первого продольного канала, образованного оберткой.
В конкретных вариантах осуществления продольная сторона второго трубчатого элемента содержит бумагу, или картон, или ацетилцеллюлозу.
В конкретных вариантах осуществления второй трубчатый элемент содержит нагруженную гелем пористую среду.
В некоторых конкретных вариантах осуществления, в которых присутствуют вышеописанные первый и второй трубчатые элементы, нагруженная гелем пористая среда расположена между вторым трубчатым элементом и оберткой, которая образует первый продольный канал.
В некоторых альтернативных вариантах осуществления, в которых присутствуют первый и второй трубчатые элементы, гель расположен между вторым трубчатым элементом и оберткой, которая образует первый продольный канал.
Согласно настоящему изобретению, предложен способ изготовления трубчатого элемента,
содержащего:
по меньшей мере один продольный канал и дополнительно содержащего гель, содержащий активное вещество;
способ включает этапы, на которых:
размещают материал для трубчатого элемента вокруг оправки, которая образует трубчатый элемент;
осуществляют экструзию геля из канала внутри оправки с тем, чтобы гель находился внутри трубчатого элемента.
Способ может дополнительно включать этап, на котором осуществляют экструзию материала для трубчатого элемента вокруг оправки для формирования трубчатого элемента.
Способ изготовления может дополнительно включать этап, на котором обертывают трубчатый элемент оберткой.
Согласно настоящему изобретению, также предложен способ изготовления трубчатого элемента,
содержащего:
обертку, образующую первый продольный канал, и дополнительно содержащего пористую среду, нагруженную гелем, дополнительно содержим активное вещество; причем
способ включает этапы, на которых:
подают нагруженную гелем пористую среду на полотно из оберточного материала; и
обертывают оберточный материал вокруг нагруженной гелем пористой среды.
Согласно настоящему изобретению, предложен способ изготовления трубчатого элемента,
содержащего:
обертку, образующую первый продольный канал, и дополнительно содержащего пористую среду, нагруженную гелем, дополнительно содержим активное вещество; и
второй трубчатый элемент;
способ включает этапы, на которых:
подают нагруженную гелем пористую среду на полотно из оберточного материала и подают второй трубчатый элемент на нагруженную гелем пористую среду на указанном полотне из оберточного материала;
обертывают оберточный материал вокруг нагруженной гелем пористой среды и второго трубчатого элемента.
В конкретных вариантах осуществления способ изготовления трубчатого элемента дополнительно включает этап, на котором разрезают обернутый трубчатый элемент на части по длине.
Предполагается, что трубчатый элемент по настоящему изобретению используется в генерирующем аэрозоль изделии. Также предполагается, что генерирующее аэрозоль изделие может использоваться в устройстве, например генерирующем аэрозоль устройстве. Генерирующее аэрозоль устройство может использоваться для удержания и нагрева генерирующего аэрозоль изделия для выделения материала. В частности, это может быть выделение материала из трубчатого элемента по настоящему изобретению.
Согласно настоящему изобретению, предложено генерирующее аэрозоль изделие, содержащее:
направляющую для текучей среды, предназначенную для обеспечения возможности перемещения текучей среды и имеющую ближний конец и дальний конец, а также имеющую внутреннюю продольную область и наружную продольную область, разделенные барьером, причем внутренняя продольная область содержит внутренний продольный канал между дальним концом и ближним концом, и наружная продольная область содержит продольный канал, который переносит наружную текучую среду через по меньшей мере одно отверстие к дальнему концу направляющей для текучей среды, так что обеспечивается возможность прохождения наружной текучей среды по наружному продольному каналу к дальнему концу направляющей для текучей среды;
трубчатый элемент, который содержит гель, содержащий активное вещество, имеет ближний конец и дальний конец и расположен на дальней стороне указанной направляющей для текучей среды.
В конкретных вариантах осуществления барьер, разделяющий внутренний продольный канал и наружный продольный канал, может представлять собой непроницаемый барьер, например непроницаемый для текучих сред.
Согласно настоящему изобретению, предложено генерирующее аэрозоль изделие, содержащее:
направляющую для текучей среды, предназначенную для обеспечения возможности перемещения текучей среды, имеющую ближний конец и дальний конец, а также имеющую внутреннюю продольную область и наружную продольную область, разделенные барьером, причем внутренняя продольная область содержит внутренний продольный канал между дальним концом и ближним концом, и наружная продольная область содержит наружный продольный канал, который переносит наружную текучую среду через по меньшей мере одно отверстие к дальнему концу направляющей для текучей среды, так что обеспечивается возможность прохождения наружной текучей среды по наружному продольному каналу к дальнему концу направляющей для текучей среды;
трубчатый элемент, который содержит пористую среду, нагруженную гелем, дополнительно содержащим активное вещество, имеет ближний конец и дальний конец и расположен с дальней стороны от направляющей для текучей среды.
Предпочтительно, дальний конец трубчатого элемента в некоторых вариантах осуществления содержит по меньшей мере одно отверстие. Отверстие на дальнем конце трубчатого элемента обеспечивает возможность поступления текучей среды, например воздуха, из области снаружи генерирующего аэрозоль изделия в трубчатый элемент и перемещения через трубчатый элемент для формирования аэрозоля. Текучая среда, проходящая через трубчатый элемент, может захватывать активное вещество или любые другие материалы в геле и переносить их из геля в направлении дальше по потоку (в ближнюю сторону).
В конкретных вариантах осуществления генерирующее аэрозоль изделие может содержать полость, расположенную между дальним концом направляющей для текучей среды и ближним концом трубчатого элемента. Таким образом, указанная полость может находиться на расположенном раньше по потоку конце внутреннего продольного канала и на расположенном дальше по потоку конце трубчатого элемента. Указанная полость обеспечивает возможность прохождения текучей среды, например окружающего воздуха, через наружный продольный канал в указанную полость и контакта с гелем в трубчатом элементе. Текучая среда, контактирующая с трубчатым элементом, может проходить внутрь трубчатого элемента и через него перед возвратом во внутренний продольный канал и далее к ближнему концу направляющей для текучей среды и ближнему концу генерирующего аэрозоль изделия. Когда эта текучая среда, например, окружающий воздух, контактирует с гелем, указанная текучая среда может захватывать активное вещество или любой другой материал в геле или трубчатом элементе и переносить его по внутреннему продольному каналу дальше по потоку к ближнему концу генерирующего аэрозоль изделия. Для контакта с гелем окружающий воздух может проходить через трубчатый элемент, или проходить через гель, или проходить по поверхности геля, или возможны комбинации вышеперечисленного.
В конкретных вариантах осуществления генерирующее аэрозоль изделие содержит обертку. Обертка может быть выполнена из любого подходящего материала, например обертка может содержать бумагу. Предпочтительно, обертка будет иметь отверстия, соответствующие отверстиям направляющей для текучей среды. Соответствие отверстий направляющей для текучей среды и обертки может быть обеспечено путем формирования отверстий после обертывания изделия.
В конкретных вариантах осуществления указанное по меньшей мере одно отверстие расположено в наружном канале направляющей для текучей среды.
Благодаря наличию указанного по меньшей мере одного отверстия, сообщающегося с наружной средой и расположенного в наружном канале направляющей для текучей среды, обеспечивается возможность дистанцирования между трубчатым элементом и указанным по меньшей мере одним отверстием, сообщающимся с наружной средой. Это обеспечивает возможность содействия предотвращению утечки геля и его компонентов, но при этом также обеспечивает требуемое втягивание аэрозоля.
В конкретных вариантах осуществления указанное по меньшей мере одно отверстие расположено в полости между направляющей для текучей среды и трубчатым элементом.
Благодаря наличию указанного по меньшей мере одного отверстия, расположенного в наружном канале направляющей для текучей среды, обеспечивается возможность легкого достижения окружающей текучей средой трубчатого элемента и легкого смешивания в полости между трубчатым элементом и направляющей для текучей среды.
В конкретных вариантах осуществления указанное по меньшей мере одно отверстие расположено в боковой стенке трубчатого элемента.
Благодаря наличию указанного по меньшей мере одного отверстия, расположенного в боковой стенке трубчатого элемента, обеспечивается возможность перемещения окружающей текучей среды по существу в одном направлении при приложении отрицательного давления к ближнему концу генерирующего аэрозоль изделия. Благодаря наличию указанного по меньшей мере одного отверстия, расположенного в боковой стенке трубчатого элемента, обеспечивается возможность легкого смешения окружающей текучей среды с содержимым трубчатого элемента.
В конкретных вариантах осуществления наружный продольный канал генерирующего аэрозоль изделия содержит одно отверстие или множество отверстий. Отверстие может представлять собой любое отверстие, щель, вырез или канал для обеспечения возможности прохождения через них текучей среды, например окружающего воздуха, в генерирующее аэрозоль изделие. Это обеспечивает возможность втягивания текучей среды из области снаружи генерирующего аэрозоль изделия. При использовании это может быть наружная текучая среда, например воздух, который втягивается в генерирующее аэрозоль изделие, проходя через указанные отверстия сначала в наружные продольные каналы перед тем, как быть втянутым в другие части генерирующего аэрозоль изделия. В конкретных вариантах осуществления отверстия расположены через равные промежутки по окружности генерирующего аэрозоль изделия, например имеют место 10 или 12 отверстий. Благодаря расположению отверстий через равные промежутки, обеспечивается плавный поток текучей среды.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления генерирующее аэрозоль изделие содержит концевую заглушку, расположенную на дальнем конце трубчатого элемента и имеющую высокое сопротивление втягиванию. Концевая заглушка может быть непроницаемой для текучей среды, или она может быть по существу непроницаемой для текучей среды. Предпочтительно, концевая заглушка находится на самом дальнем конце генерирующего аэрозоль изделия. Благодаря концевой заглушке, имеющей высокое сопротивление втягиванию, будет обеспечиваться преимущество, состоящее в смещении текучей среды таким образом, чтобы она поступала через отверстия наружных продольных каналов при приложении отрицательного давления к ближнему концу генерирующего аэрозоль изделия. В некоторых вариантах осуществления концевая заглушка является непроницаемой для текучей среды.
В некоторых вариантах осуществления трубчатый элемент содержит концевую заглушку. Это обеспечивает преимущество, состоящее в простоте изготовления. Концевая заглушка трубчатого элемента предпочтительно будет расположена на одном конце трубчатого элемента. Это обеспечивает преимущество, состоящее в простоте изготовления. В некоторых вариантах осуществления трубчатый элемент содержит концевую заглушку, которая является непроницаемой для текучей среды. Если трубчатый элемент содержит концевую заглушку, которая является непроницаемой для текучей среды, то это предотвращает вытекание геля и других текучих сред из трубчатого элемента через концевую заглушку трубчатого элемента.
В конкретных вариантах осуществления внутренний продольный канал внутренней области направляющей для текучей среды содержит ограничитель. В некоторых вариантах осуществления ограничитель расположен на ближнем конце направляющей для текучей среды или вблизи него. В некоторых вариантах осуществления ограничитель находится на расположенном дальше по потоку конце направляющей для текучей среды или вблизи него. Тем не менее, ограничитель, при его наличии, может быть расположен в средней области внутреннего продольного канала направляющей для текучей среды или наружного продольного канала. Ограничитель также может быть расположен вблизи дальнего конца внутреннего продольного канала или на этом конце. Ограничитель может находиться на расположенном раньше по потоку конце внутреннего продольного канала или вблизи него. Во внутреннем продольном канале или в наружном продольном канале направляющей для текучей среды может использоваться более чем один ограничитель.
Ограничители для использования с некоторыми конкретными вариантами осуществления настоящего изобретения содержат резкое сужение, подобное отверстию в поверхности, такой как стенка, или они обеспечивают постепенное ограничение. В качестве альтернативы, в других конкретных вариантах осуществления ограничители обеспечивают постепенное или плавное ограничение, например они содержат наклонные стенки или воронкообразное сужение к отверстию, или они обеспечивают постепенное ступенчатое ограничение по ширине канала. На расположенной дальше по потоку (ближней) стороне ограничителя может иметь место постепенное или резкое расширение. Конкретные варианты осуществления содержат воронкообразную форму на одной или обеих сторонах ограничителя. Таким образом, в потоке текучей среды со стороны раньше по потоку к стороне дальше по потоку (от дальней стороны к ближней) может иметь место постепенное ограничение потока, поскольку стороны канала сужаются к отверстию ограничителя, с последующим постепенным расширением канала от отверстия ограничителя. Обычно отверстие ограничителя будет обеспечивать ограничение на 60, или на 45, или на 30 процентов относительно наибольшего проходного сечения канала. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения ограничитель может содержать, например, сужение с отверстием, проходное сечение которого составляет всего лишь 60 или 45 или 30 процентов от проходного сечения самого большого или самого широкого участка внутреннего продольного канала. Обычно конкретные варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают уменьшение диаметра поперечного сечения цилиндрических каналов, например, от 4 миллиметров до 2,5 миллиметров или от 4 миллиметров до 2,5 миллиметров. Путем варьирования коэффициентов уменьшения ширины и значений ширины, мест размещения ограничителей, количества ограничителей и градиентов сужения и расширения, обеспечивают возможность достижения конкретной характеристики потока текучей среды.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления генерирующее аэрозоль изделие содержит нагревательный элемент, такой как токоприемник, так что обеспечивается возможность переноса тепла к гелю в трубчатом элементе. Аналогично токоприемнику трубчатого элемента, он может быть выполнен из любого подходящего материала, предпочтительно металла, например такого, как алюминий, или содержать алюминий.
Согласно настоящему изобретению, предложен способ изготовления генерирующего аэрозоль изделия, содержащего:
направляющую для текучей среды, предназначенную для обеспечения возможности переноса текучей среды, имеющую ближний конец и дальний конец, а также имеющую внутреннюю продольную область и наружную продольную область, разделенные барьером, причем внутренняя продольная область содержит внутренний продольный канал между дальним концом и ближним концом, и наружная продольная область содержит наружный продольный канал, который переносит текучую среду через по меньшей мере одно отверстие к дальнему концу направляющей для текучей среды, так что обеспечивается возможность прохождения текучей среды по наружному продольному каналу наружной области управления текучей средой к дальнему концу направляющей для текучей среды;
трубчатый элемент, который содержит гель, содержащий активное вещество, и имеет ближний конец и дальний конец; причем
способ включает этапы, на которых:
линейно располагают трубчатый элемент, содержащий гель и направляющую для текучей среды, на полотне из оберточного материала; и
обертывают трубчатый элемент и направляющую для текучей среды и прочно уплотняют обертку вокруг трубчатого элемента и направляющей для текучей среды.
Согласно настоящему изобретению, предложено генерирующее аэрозоль устройство, содержащее приемник, выполненный с возможностью приема дальнего конца генерирующего аэрозоль изделия, описанного в данном документе.
Приемник устройства может выполнен с соответствующими формой и размером таким образом, чтобы была обеспечена возможность плотной посадки дальнего конца или части дальнего конца генерирующего аэрозоль изделия в указанный приемник и возможность удержания генерирующего аэрозоль изделия в приемнике во время обычного использования.
Обычно приемник содержит нагревательный элемент. Это будет обеспечивать возможность нагрева генерирующего аэрозоль изделия, или нагрева трубчатого элемента, или нагрева геля, предпочтительно содержащего активное вещество, или нагрева нагруженной гелем пористой среды, или возможность любой комбинации вышеперечисленного, непосредственным или косвенным образом для содействия генерированию или выделению аэрозоля или выделению материала в аэрозоль. Затем возможно прохождение аэрозоля к ближнему концу генерирующего аэрозоль изделия. В конкретных вариантах осуществления нагрев осуществляется прямо или косвенно посредством нагревательного элемента или токоприемника, или комбинации обоих из них.
Нагревательные средства могут представлять собой любые известные нагревательные средства. Обычно нагревательные средства могут действовать за счет излучения, или проводимости, или конвекции, или их комбинации.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления трубчатый элемент дополнительно содержит нить. В конкретных вариантах осуществления нить изготовлена из натуральных или синтетических материалов, или нить изготовлена из комбинации натуральных и синтетических материалов. Нить может содержать полусинтетический материал. Нить может быть изготовлена из волокон, или состоять из волокон, или частично состоять из волокон. Нить может быть изготовлена, например, из хлопка, ацетилцеллюлозы или бумаги. Может использоваться комбинированная нить. Нить обеспечивает возможность содействия изготовлению трубчатого элемента, содержащего активное вещество. Нить обеспечивает возможность содействия введению активного вещества в трубчатый элемент, содержащий активное вещество. Нить обеспечивает возможность стабилизации конструкции трубчатого элемента, содержащего активное вещество.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления трубчатый элемент содержит нагруженную гелем пористую среду. Пористая среда может использоваться внутри трубчатого элемента для образования пространства внутри трубчатого элемента. Пористая среда способна хранить или удерживать гель. Это обеспечивает преимущество, состоящее в содействии переносу и хранению геля и изготовлению трубчатого элемента, содержащего гель. Гель в нагруженной гелем пористой среде также может содержать активное вещество; он также может удерживать или нести активное вещество или другие материалы.
Пористая среда может представлять собой любой подходящий пористый материал, способный хранить или удерживать гель. В идеальном случае пористая среда способна обеспечивать возможность перемещения геля внутри нее. В конкретных вариантах осуществления нагруженная гелем пористая среда содержит натуральные, синтетические или полусинтетические материалы или их комбинацию. В конкретных вариантах осуществления нагруженная гелем пористая среда содержит листовой материал, пену или волокна, например рассыпные волокна, или их комбинацию. В конкретных вариантах осуществления нагруженная гелем пористая среда содержит тканый, нетканый или экструдированный материал или их комбинации. Предпочтительно, нагруженная гелем пористая среда содержит, например, хлопок, бумагу, вискозу, полимолочную кислоту или ацетилцеллюлозу, или их комбинации. Предпочтительно, нагруженная гелем пористая среда содержит листовой материал, например хлопок или ацетилцеллюлозу. Преимущества нагруженной гелем пористой среды состоят в том, что гель удерживается внутри пористой среды, и это обеспечивает возможность содействия изготовлению, хранению или транспортировке геля. Это обеспечивает возможность содействия сохранению требуемой формы геля, в частности, во время изготовления, транспортировки или использования. Пористая среда, используемая в настоящем изобретении, может быть подвергнута гофрированию или измельчению. В конкретных вариантах осуществления пористая среда представляет собой гофрированную пористую среду. В альтернативных вариантах осуществления пористая среда представляет собой измельченную пористую среду. Процесс гофрирования или измельчения может быть выполнен до или после нагружения гелем.
Измельчение обеспечивает высокое отношение площади поверхности к объему среды, что обеспечивает возможность легкой абсорбции геля.
В конкретных вариантах осуществления листовой материал представляет собой комбинированный материал. Предпочтительно, листовой материал является пористым. Листовой материал обеспечивает возможность содействия изготовлению трубчатого элемента, содержащего гель. Листовой материал обеспечивает возможность содействия введению активного вещества в трубчатый элемент, содержащий гель. Листовой материал обеспечивает возможность стабилизации конструкции трубчатого элемента, содержащего гель. Листовой материал обеспечивает возможность содействия транспортировке или хранению геля. Использование листового материала обеспечивает возможность или содействует приданию нужной конструкции пористой среде, например, путем гофрирования листового материала. Гофрирование листового материала обеспечивает преимущество, состоящее в улучшении конструкции для обеспечения возможности формирования каналов через конструкцию. Каналы, проходящие через гофрированный листовой материал, содействуют нагружению гелем, удержанию геля, а также тому, чтобы текучая среда проходила через гофрированный листовой материал. Следовательно, имеют место преимущества от использования гофрированного листового материала в качестве пористой среды.
Пористая среда может представлять собой нить. Нить может содержать, например, хлопковый, бумажный или ацетатный жгут. Нить также может быть нагружена гелем, как и любая другая пористая среда. Преимущество от использования нити в качестве пористой среды состоит в том, что это обеспечивает возможность содействия простоте изготовления. Нить может быть предварительно нагружена гелем перед использованием при изготовлении трубчатого элемента, или нить может быть нагружена гелем при сборке трубчатого элемента.
Нить может быть нагружена гелем с помощью любых известных средств. Нить может быть просто покрыта гелем, или нить может быть пропитана гелем. При изготовлении, нити могут быть пропитаны гелем и храниться готовыми к использованию для задействования при сборке трубчатого элемента. В других процессах нить подвергают процессу нагружения при изготовлении трубчатого элемента, нагруженного гелем. Аналогично нагруженной гелем пористой среде или только гелю, гель предпочтительно содержит активное вещество. Активное вещество является таким, как описано в данном документе.
В контексте данного документа термин «активное вещество» обозначает вещество, которое способно к активности, например вызывает химическую реакцию или способно видоизменять генерируемый аэрозоль. Активное вещество может представлять собой более чем одно вещество.
В контексте данного документа термин «генерирующее аэрозоль изделие» используется для описания изделия, способного генерировать или выделять аэрозоль.
В контексте данного документа термин «генерирующее аэрозоль устройство» обозначает устройство, предназначенное для использования с генерирующим аэрозоль изделием для обеспечения возможности генерирования или выделения аэрозоля.
В контексте данного документа термин «вещество для образования аэрозоля» относится к любому подходящему известному соединению или смеси соединений, которые при использовании содействуют улучшению исходного принятого аэрозоля, например, в трубчатом элементе, так что обеспечивается возможность получения более плотного аэрозоля и/или более стабильного аэрозоля.
В контексте данного документа термин «генерирующее аэрозоль вещество» используется для описания вещества, способного генерировать или выделять аэрозоль.
В контексте данного документа термин «отверстие» используется для описания любого отверстия, щели, выреза или проема.
В контексте данного документа термин «полость» используется для описания любой пустоты или пространства, по меньшей мере частично окруженного конструкцией. Например, в настоящем изобретении полость представляет собой частично закрытое пространство (в некоторых вариантах осуществления) между направляющей для текучей среды и трубчатым элементом.
В контексте данного документа термин «камера» используется для описания по меньшей мере частично закрытого пространства или полости.
Для целей настоящего изобретения, проходное сечение внутреннего продольного канала, «сужающееся» от первого места до второго места, означает, что проходное сечение внутреннего продольного канала уменьшается в диаметре от указанного первого места до указанного второго места. Эти сужения часто именуются «ограничителями». Таким образом, в контексте данного документа термин «ограничитель» используется для описания сужения в канале текучей среды или изменения проходного сечения в канале текучей среды.
В контексте данного документа термин «гофрированный» обозначает материал, имеющий множество гребней или гофров. Он также включает процесс изготовления гофрированного материала.
Выражение «проходное сечение» используется для описания проходного сечения, измеряемого в плоскости, поперечной продольному направлению.
Для целей настоящего изобретения, в контексте данного документа термин «диаметр» или «ширина» обозначает максимальный поперечный размер трубчатого элемента, генерирующего аэрозоль изделия или генерирующего аэрозоль устройства, части или участка любого из трубчатого элемента, генерирующего аэрозоль изделия или генерирующего аэрозоль устройства. Например, «диаметр» может представлять собой диаметр объекта, имеющего круглое поперечное сечение, или он может представлять собой величину диагональной ширины объекта, имеющего прямоугольное поперечное сечение.
В контексте данного документа термин «эфирное масло» используется для описания масла, имеющего характерный запах и вкус растения, из которого оно получено.
В контексте данного документа термин «наружная текучая среда» используется для описания текучей среды из области снаружи генерирующего аэрозоль элемента, изделия или устройства, например окружающего воздуха.
В контексте данного документа термин «ароматизатор» используется для описания состава, который влияет на органолептическое качество аэрозоля.
Термин «направляющая для текучей среды» в контексте данного документа используется для описания устройства или компонента, которые могут изменять поток текучей среды. Предпочтительно, она направляет или ориентирует тракт текучей среды для генерируемого или выделяемого аэрозоля. Направляющая для текучей среды способна вызывать перемешивание текучей среды. Она обеспечивает возможность содействия ускорению текучей среды при ее прохождении через направляющую для текучей среды, когда канал сужается в проходном сечении, или она обеспечивает возможность содействия замедлению текучей среды при ее прохождении по указанному каналу, когда канал расширяется в проходном сечении.
В контексте данного документа термин «собранный» используется для описания листа, который свернут, сложен или иным образом сжат или сужен в направлении, по существу поперечном продольной оси генерирующего аэрозоль изделия или трубчатого элемента.
В контексте данного документа термин «гель» используется для описания сплошного желеобразного полужесткого материала или смеси материалов, с трехмерной сеткой, способных удерживать другие материалы и выделять материалы в аэрозоль.
Термин «травяной материал» используется для обозначения материала из травянистого растения. «Травянистое растение» представляет собой ароматическое растение, листья или другие части которого используются для медицинских, кулинарных или ароматических целей и способны выделять аромат в аэрозоль, создаваемый генерирующим аэрозоль изделием.
Термин «гидрофобный» в контексте данного документа относится к поверхности, показывающей водоотталкивающие свойства. Гидрофобное свойство может быть выражено посредством краевого угла смачивания. «Краевой угол смачивания водой» представляет собой угол, обычно измеряемый для жидкости в месте контакта между границей раздела газообразная среда/жидкость и твердой поверхностью. Он количественно выражает смачиваемость твердой поверхности жидкостью согласно уравнению Юнга.
В контексте данного документа термин «непроницаемый» используется для описания элемента, например барьера, через который текучая среда по существу не проходит или который не допускает ее легкого прохождения через него.
В контексте данного документа термин «индукционный нагрев» используется для описания нагрева объекта посредством электромагнитной индукции, когда внутри нагреваемого объекта генерируются вихревые токи (также известные как токи Фуко), и электрическое сопротивление приводит к резистивному нагреву объекта.
В контексте данного документа термин «продольный канал» используется для описания канала или отверстия, которые обеспечивают возможность прохождения через них текучей среды и тому подобного. Обычно по продольному каналу протекают воздух или генерируемые аэрозоли, переносящие материалы, например твердые частицы. Обычно, но не обязательно, продольная длина продольного канала будет превышать ширину. Термин «продольный канал» также включает множественное число, то есть более чем один продольный канал.
Термин «продольный» используется для описания направления между ближним и дальним концами трубчатого элемента генерирующего аэрозоль изделия или генерирующего аэрозоль устройства.
В контексте данного документа термин «продольные стороны», например, применительно к второму трубчатому элементу используется для описания продольной стороны или стенки второго трубчатого элемента. В некоторых вариантах осуществления они представляют собой монолит, например, из ацетилцеллюлозы, который образует трубчатый элемент или нагруженную гелем пористую среду. В альтернативных вариантах осуществления продольная сторона представляет собой обертку.
В контексте данного документа термин «оправка» используется для описания стержня, на котором другой материал подвергается прессованию или формовке.
В контексте данного документа термин «разновидности мяты» используется для обозначения растений рода Mentha.
Термин «мундштук» в контексте данного документа используется для описания элемента, компонента или части генерирующего аэрозоль изделия, через которые аэрозоль выходит из генерирующего аэрозоль изделия.
В контексте данного документа термин «наружный» применительно к направляющей для текучей среды используется для описания той части, которая находится ближе к наружной окружности направляющей для текучей среды, чем середина области поперечного сечения направляющей для текучей среды. Аналогичным образом, термин «внутренний» используется для описания (применительно к направляющей для текучей среды) той части направляющей для текучей среды, которая находится ближе к центру области поперечного сечения, чем область вблизи наружной окружности направляющей для текучей среды.
В контексте данного документа термин «канал» используется для описания канала, который обеспечивает возможность взаимного сообщения.
В контексте данного документа термин «пластификатор» используется для описания вещества, обычно растворителя, добавляемого для создания или повышения пластичности или гибкости и для уменьшения хрупкости.
Термин «пористая среда» в контексте данного документа используется для описания любой среды, способной удерживать, сохранять или поддерживать гель. Обычно пористая среда будет иметь каналы внутри своей конструкции, которые могут быть заполнены для удержания или сохранения текучей среды или полутвердых веществ, например для удержания геля. Предпочтительно, гель также будет способен проходить или переноситься вдоль каналов и через них внутри пористой среды. В контексте данного документа термин «нагруженная гелем пористая среда» используется для описания пористой среды, которая содержит гель. Нагруженная гелем пористая среда способна хранить, удерживать или поддерживать некоторое количество геля.
В контексте данного документа термин «заглушка» используется для описания компонента, сегмента или элемента для использования в генерирующем аэрозоль изделии. В контексте данного документа термин «концевая заглушка» используется для описания самого дальнего компонента или заглушки генерирующего аэрозоль изделия на дальнем конце генерирующего аэрозоль изделия. Предпочтительно, эта концевая заглушка имеет высокое сопротивление втягиванию (RTD).
Термин «протоногенный» относится к группе, которая способна выступать в качестве донора водорода или протона в химической реакции.
Термин «приемник» применительно к генерирующему аэрозоль используется для описания камеры генерирующего аэрозоль устройства, способной принимать часть генерирующего аэрозоль изделия. Обычно, но не обязательно, им является дальний конец изделия.
В контексте данного документа термин «сопротивление втягиванию» (RTD) используется для описания сопротивления текучей среде, например газу, втягиваемой через материал. В данном документе сопротивление втягиванию выражено в единицах давления «мм вод. ст.» или «миллиметры водного столба» и измеряется согласно ISO 6565:2002.
В контексте данного документа термин «высокое сопротивление втягиванию» (RTD) используется для описания сопротивления текучей среде, например газу, втягиваемой через материал, например через концевую заглушку. В контексте данного документа высокое сопротивление втягиванию означает более чем 200 «мм вод. ст.» или «миллиметров водяного столба» и измеряется согласно ISO 6565:2002.
В контексте данного документа термин «листовой материал» используется для описания в целом планарного плоского элемента, ширина и длина которого существенно превышают его толщину.
В контексте данного документа термин «уплотнение» означает соединение или осуществление путем соединения, например путем соединения кромок обертки друг с другом или с направляющей для текучей среды. Оно может быть реализовано с использованием адгезива или клея. Тем не менее, термин «уплотнение» также включает соединение за счет посадки с натягом. Уплотнение не обязательно должно представлять собой непроницаемое для текучей среды уплотнение или барьер.
В контексте данного документа термин «измельченный» используется для описания чего-либо, что мелко нарезано.
В контексте данного документа термин «жесткий» используется для описания того, что изделие является достаточно твердым или достаточно жестким, чтобы сопротивляться изменению формы, или достаточно жестким, чтобы в целом сопротивляться деформации при нормальном использовании. Сюда входит случай, когда оно может быть упругим, так что в случае деформации оно способно в значительной степени возвращаться к своей исходной форме. Аналогичным образом, термин «твердый» в контексте данного документа описывает случай, когда изделие является стойким к изгибу или принудительному изменению формы и в целом способно сохранять свою форму, в частности, при нормальном использовании.
В контексте данного документа термин «токоприемник» используется для описания нагревательного элемента или любого материала, способного поглощать электромагнитную энергию и преобразовывать ее в тепло. Например, в настоящем изобретении токоприемник или нагревательный элемент обеспечивают возможность содействия передаче тепловой энергии на гель и нагреву геля для содействия выделению материалов из геля.
В контексте данного документа термин «текстурированный лист» обозначает лист, который был подвергнут гофрированию, конгревному тиснению, блинтовому тиснению, перфорированию или иным образом деформирован.
В контексте данного документа термин «нагруженная гелем нить» используется для описания нити из пористой среды, которая удерживает, хранит или поддерживает гель, в том числе, например, нити, покрытой или пропитанной гелем.
По всему данному документу термин «трубчатый элемент» используется для описания компонента, пригодного для использования в генерирующем аэрозоль изделии. В идеальном случае трубчатый элемент может быть, но не обязательно, длиннее в продольном направлении, чем в ширину, поскольку он может представлять собой часть многокомпонентного изделия, у которого в идеальном случае продольная длина больше, чем его ширина. Обычно, но не обязательно, трубчатый элемент является цилиндрическим. Например, трубчатый элемент может иметь овальное, многоугольное, например треугольное или прямоугольное, или произвольное поперечное сечение. Трубчатый элемент не обязательно должен быть полым.
Термины «раньше по потоку» и «дальше по потоку» используются для описания относительных положений в направлении основного потока текучей среды при ее втягивании в трубчатый элемент, генерирующее аэрозоль изделие или генерирующее аэрозоль устройство. В некоторых вариантах осуществления, в которых текучая среда поступает с дальнего конца генерирующего аэрозоль изделия и перемещается к ближнему концу изделия, дальний конец генерирующего аэрозоль изделия также может быть описан как расположенный раньше по потоку конец генерирующего аэрозоль изделия, и ближний конец генерирующего аэрозоль изделия также может быть описан как расположенный дальше по потоку конец генерирующего аэрозоль изделия. В этих вариантах осуществления элементы генерирующего аэрозоль изделия, расположенные между ближним концом и дальним концом, могут быть описаны как расположенные раньше по потоку относительно ближнего конца или, в качестве альтернативы, как расположенные дальше по потоку относительно дальнего конца. Тем не менее, в других вариантах осуществления настоящего изобретения, в которых текучая среда поступает в генерирующее аэрозоль изделие с боковой стороны, сначала перемещается в направлении дальнего конца, затем поворачивает и перемещается в направлении ближнего конца генерирующего аэрозоль изделия, дальний конец генерирующего аэрозоль изделия может быть расположен либо раньше по потоку, либо дальше по потоку, в зависимости от соответствующей базовой точки.
В контексте данного документа термин «водостойкий» используется для описания материала, например обертки или продольной стороны второго трубчатого элемента, который не допускает легкого прохождения через него воды или не подвержен легкому повреждению водой. Водонепроницаемый материал способен сопротивляться проникновению воды.
В конкретных вариантах осуществления трубчатый элемент содержит активное вещество. В конкретных вариантах осуществления гель содержит активное вещество. В конкретных вариантах осуществления активное вещество содержит никотин. В конкретных вариантах осуществления гель или трубчатый элемент, содержащий активное вещество, содержит от 0,2 процента по весу до 5 процентов по весу активного вещества, например от 1 процента по весу до 2 процентов по весу активного вещества.
Обычно в конкретных вариантах осуществления трубчатый элемент будет содержать по меньшей мере 150 мг геля.
В конкретных вариантах осуществления активное вещество содержит пластификатор.
В конкретных вариантах осуществления гель, содержащий активное вещество, содержит вещество для образования аэрозоля, такое как глицерин. В вариантах осуществления, в которых присутствует вещество для образования аэрозоля, гель, содержащий активное вещество, обычно содержит, например, от 60 процентов до 95 процентов по весу глицерина, например, от 80 процентов до 90 процентов по весу глицерина.
В конкретных вариантах осуществления гель, содержащий активное вещество, содержит гелеобразующее вещество, например такое, как альгинат, геллан, гуар или их комбинации. В вариантах осуществления, содержащих гелеобразующее вещество, гель обычно содержит от 0,5 процента до 10 процентов по весу гелеобразующего вещества, например от 1 процента до 3 процентов по весу гелеобразующего вещества.
В конкретных вариантах осуществления гель содержит воду. В таких вариантах осуществления гель, как правило, содержит от 5 процентов до 25 процентов по весу воды, например, от 10 процентов до 15 процентов по весу воды.
В конкретных вариантах осуществления активное вещество содержит вкусоароматическое вещество, или фармацевтическое вещество, или их комбинацию. В конкретных примерах активное вещество представляет собой никотин в любой форме. Активное вещество способно проявлять активность, например вызывать химическую реакцию или по меньшей мере видоизменять генерируемый аэрозоль.
Активное вещество может представлять собой ароматизатор. В конкретных вариантах осуществления активное вещество содержит ароматизатор. Гель может содержать ароматизатор. В качестве альтернативы или дополнительно, ароматизаторы могут присутствовать в одном или более других местах изделия. Ароматизатор может создавать аромат, влияющий на вкусоароматические свойства текучей среды или аэрозоля, генерируемого изделием. Ароматизатор представляет собой любое натуральное или искусственное соединение, которое влияет на органолептическое качество аэрозоля. Растения, которые могут использоваться для получения ароматизаторов, включают, без ограничения, те, которые относятся к семействам Lamiaceae (например, мяту), Apiaceae (например, анис, фенхель), Lauraceae (например, лавр, корицу, розовое дерево), Rutaceae (например, цитрусовые), Myrtaceae (например, анисовый мирт) и Fabaceae (например, лакрицу). Неограничивающие примеры источников ароматизаторов включают мяту, такую как мята перечная и мята кучерявая, кофе, чай, корицу, гвоздику, имбирь, какао, ваниль, эвкалипт, герань, агаву, можжевельник и их комбинации.
Многие ароматизаторы представляют собой эфирные масла или смесь одного или более эфирных масел. Подходящие эфирные масла включают, без ограничения, эвгенол, масло мяты перечной и масло мяты кучерявой. Во многих вариантах осуществления ароматизатор содержит ментол, эвгенол или комбинацию ментола и эвгенола. Во многих вариантах осуществления ароматизатор дополнительно содержит анетол, линалоол или их сочетание. В конкретных вариантах осуществления ароматизаторы содержат травяной материал. Травяной материал включает травяной лист или другой травяной материал из травянистых растений, включая, без ограничения, мяту, такую как мята перечная и мята кучерявая, мелиссу лимонную, базилик, корицу, базилик лимонный, шнитт-лук, кориандр, лаванду, шалфей, чай, тимьян и тмин. Подходящие виды листьев мяты могут быть взяты из различных растений, включая, без ограничения, мяту перечную, мяту полевую, мяту египетскую, мяту лимонную, мяту колосистую, мяту колосистую кучерявую, мяту сердцелистную, мяту длиннолистную, мяту болотную, мяту круглолистную и мяту круглолистную ананасную. В некоторых вариантах осуществления ароматизатор может содержать табачный материал.
В одном конкретном примере, в сочетании с другими признаками гель содержит приблизительно 2 процента по весу никотина, 70 процентов по весу глицерина, 27 процентов по весу воды и 1 процент по весу агара. В еще одном примере гель содержит 65 процентов по весу глицерина, 20 процентов по весу воды, 14,3 процента по весу твердого порошкового табака и 0,7 процента по весу агара.
В настоящем изобретении направляющая для текучей среды может иметь две отдельных области, например наружную область с наружным продольным каналом и внутреннюю область с внутренним продольным каналом. Таким образом, наружный продольный канал проходит в продольном направлении вблизи внешней окружности направляющей для текучей среды, а внутренний канал для текучей среды проходит в продольном направлении вблизи сердцевины или центра поперечного сечения вдоль продольной оси.
Предпочтительно, в конкретных вариантах осуществления окружающий воздух поступает через отверстия в обертке и отверстия в направляющей для текучей среды к наружному продольному каналу (в направляющей для текучей среды) в направлении дальнего конца генерирующего аэрозоль изделия и в область трубчатого элемента, содержащую гель, содержащий активное вещество. Предпочтительно, текучая среда будет вступать в контакт с гелем, содержащим активное вещество, с генерированием или выделением аэрозоля из смешанной текучей среды, содержащей текучую среду из области наружи генерирующего аэрозоль изделия и материал, выделяющийся из геля, содержащего активное вещество или вещества. Затем текучая среда протекает через внутренний продольный канал направляющей для текучей среды в направлении ближнего конца генерирующего аэрозоль изделия. Предусмотрено, что наружный и внутренний продольные каналы разделены барьером. Барьер может быть непроницаемым для текучей среды или стойким к проходящим через него текучим средам, и таким образом он способен смещать текучую среду к дальнему концу. Предпочтительно, наружный продольный канал направляющей для текучей среды содержит отверстие, которое сообщается по текучей среде с областью снаружи направляющей для текучей среды и, предпочтительно, с областью снаружи изделия. Также предусмотрено, что наружный продольный канал закрыт на своем ближнем конце, так что при использовании текучая среда, принятая из области снаружи генерирующего аэрозоль изделия, преимущественно протекает в направлении дальнего конца направляющей для текучей среды. Наружный продольный канал направляющей для текучей среды имеет отверстия на ближнем конце или вблизи него, однако далее он открыт лишь на дальнем конце. В отличие от этого, внутренний продольный канал направляющей для текучей среды открыт как на ближнем, так и на дальнем концах, хотя он может иметь различные элементы ограничения потока между его ближним и дальним концами. Перегородка, разделяющая внутренний и внешний продольные каналы направляющей для текучей среды, вынуждает текучую среду, которая входит во внешний продольный канал, двигаться к дальнему концу внешнего продольного канала и к трубчатому элементу, предпочтительно содержащему гель, содержащий активное вещество. Это приводит текучую среду в контакт с трубчатым элементом, предпочтительно содержащим гель, содержащий активное вещество.
Внешний продольный канал направляющей для текучей среды может представлять собой один проход или более одного канала. Наружный продольный канал может находиться внутри направляющей для текучей среды, или он может представлять собой один или более каналов на наружной поверхности направляющей для текучей среды, причем направляющая для текучей среды образует частичную стенку наружного продольного канала, и обертка образует другую частичную стенку наружного продольного канала. Наружные или внутренние продольные каналы направляющей для текучей среды могут содержать пористый материал, например пеноматериал, в частности сетчатый пеноматериал, так что указанные каналы проходят через пористый материал. В конкретных вариантах осуществления направляющая для текучей среды содержит пористый материал, например пену. Пористый материал обеспечивает возможность прохождения текучей среды, при этом сохраняя свою форму. Эти материалы легко поддаются формообразованию и, следовательно, обеспечивают возможность содействия изготовлению генерирующего аэрозоль изделия.
В некоторых вариантах осуществления наружный продольный канал может проходить по существу вокруг области внутри обертки. В некоторых вариантах осуществления указанный канал может проходить менее чем полностью вокруг области внутри обертки.
Различные аспекты или варианты осуществления генерирующих аэрозоль изделий для использования с генерирующим аэрозоль устройством, описанным в настоящем документе, способны обеспечивать одно или более преимуществ над доступными в настоящий момент или ранее описанными генерирующими аэрозоль изделиями. Например, генерирующее аэрозоль изделие, содержащее направляющую для текучей среды и внутренние и наружные каналы для текучей среды в направляющей для текучей среды, обеспечивает возможность эффективной передачи генерируемого аэрозоля из трубчатого элемента, содержащего гель, предпочтительно содержащий активное вещество. Кроме того, гель, содержащий активное вещество, с меньшей вероятностью будет просачивается из генерирующего аэрозоль изделия, чем жидкий элемент, содержащий активное вещество.
Генерирующее аэрозоль изделие имеет мундштучный конец (ближний конец) и дальний конец. Предпочтительно, дальний конец принимается генерирующим аэрозоль устройством, имеющим нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагрева дальнего конца генерирующего аэрозоль изделия. Трубчатый элемент, содержащий гель, предпочтительно содержащий активное вещество, предпочтительно расположен вблизи дальнего конца генерирующего аэрозоль изделия. Таким образом обеспечивается возможность нагрева генерирующим аэрозоль устройством трубчатого элемента, содержащего гель, предпочтительно содержащий активное вещество, в генерирующем аэрозоль изделии для генерирования аэрозоля, содержащего активное вещество.
Генерирующее аэрозоль изделие или части генерирующего аэрозоль изделия, заключающие в себе трубчатый элемент, предпочтительно содержащий гель, содержащий активное вещество, могут представлять собой одноразовые генерирующие аэрозоль изделия или многоразовые генерирующие аэрозоль изделия. В некоторых конкретных вариантах осуществления одни части генерирующих аэрозоль изделий являются многоразовыми, а другие части отправляются в отходы после однократного использования. Например, генерирующие аэрозоль изделия могут содержать мундштук, который может быть многоразовым, и одноразовую часть, которая заключает в себе трубчатый элемент, содержащий гель и активное вещество, например дополнительно содержащий никотин. В вариантах осуществления, содержащих как многоразовые части, так и одноразовые части, многоразовые части могут выполнены с возможностью извлечения из одноразовых частей.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления генерирующее аэрозоль изделие содержит обертку. Генерирующее аэрозоль изделие имеет открытый ближний конец и дальний конец, который может быть открытым или закрытым в разных конкретных вариантах осуществления. Трубчатый элемент, предпочтительно содержащий гель, содержащий активное вещество, которое при необходимости содержит никотин, предпочтительно расположен вблизи дальнего конца генерирующего аэрозоль изделия. Приложение отрицательного давления к открытому ближнему концу приводит к выделению материала из трубчатого элемента, предпочтительно содержащего гель, содержащий активное вещество. Генерирующее аэрозоль изделие имеет по меньшей мере одно отверстие между ближним концом и дальним концом. Указанное по меньшей мере одно отверстие образует по меньшей мере одно впускное отверстие для текучей среды, так что при приложении отрицательного давления к открытому ближнему концу генерирующего аэрозоль изделия текучая среда, например воздух, поступает в генерирующее аэрозоль изделие через указанное отверстие. Предпочтительно, текучая среда, например окружающий воздух, втягиваемый в генерирующее аэрозоль изделие через указанное отверстие, протекает по наружному продольному каналу направляющей для текучей среды в направлении трубчатого элемента, предпочтительно содержащего гель, содержащий активное вещество, вблизи дальнего конца генерирующего аэрозоль изделия. Затем текучая среда протекает через внутренний продольный канал направляющей для текучей среды от дальнего конца до ближнего конца и выходит наружу из генерирующего аэрозоль изделия на открытом ближнем конце.
Благодаря расположению указанного отверстия на расстоянии от дальнего конца генерирующего аэрозоль изделия, это отверстие отделено от трубчатого элемента, содержащего гель, что снижает вероятность утечки геля через указанное отверстие. Кроме того, благодаря обеспечению канала, например наружного продольного канала, для потока воздуха из указанного отверстия к трубчатому элементу, содержащему гель, обеспечивается возможность направления текучей среды из указанного отверстия к указанному гелю и возможность функционирования направляющей для текучей среды в качестве дополнительного препятствия между указанными гелем и отверстием. Преимущество этого состоит в дополнительном снижении вероятности утечки из трубчатого элемента через указанное отверстие. В дополнение, внутренний продольный канал направляющей для текучей среды обеспечивает тракт для текучей среды, например воздуха, и материала или пара, генерируемых или выделяющихся из трубчатого элемента, для их вытягивания из генерирующего аэрозоль изделия через открытый ближний конец. Тракт, обеспечиваемый внутренним продольным каналом направляющей для текучей среды, может иметь проходное сечение внутреннего продольного канала, которое изменяется по длине внутреннего продольного канала для изменения потока аэрозоля, генерируемого или выделяющегося из трубчатого элемента, от дальнего конца генерирующего аэрозоль изделия до открытого ближнего конца генерирующего аэрозоль изделия.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления генерирующее аэрозоль изделие содержит направляющую для текучей среды. Генерирующее аэрозоль изделие и направляющая для текучей среды или их части могут быть выполнены в виде единой части или отдельных частей. Преимущество выполнения указанных направляющей для текучей среды и генерирующего аэрозоль изделия за одно целое в виде одной монолитной части состоит в простоте изготовления лишь одной части по сравнению с изготовлением множества частей с последующим монтажом этого множества частей в генерирующем аэрозоль изделии. Тем не менее, если генерирующее аэрозоль изделие представляет собой многокомпонентную конструкцию, требующую соединения вместе множества компонентов, то это обеспечивает преимущество, состоящее в возможности более простого изменения отдельных компонентов без необходимости в изменении всего производственного процесса. Аналогичным образом, направляющая для текучей среды может быть выполнена в виде одной части или отдельных частей по тем же самым причинам, а именно по причине простоты изготовления в случае изготовления за одно целое в виде единой части или по причине возможности более простой адаптации в случае монтажа компонентов направляющей для текучей среды. Направляющая для текучей среды расположена в генерирующем аэрозоль изделии и имеет ближний конец, дальний конец и внутренний продольный канал между дальним концом и ближним концом.
Внутренний продольный канал направляющей для текучей среды имеет проходное сечение внутреннего продольного канала.
Благодаря обеспечению отверстий или каналов, которые наклонены относительно продольного направления генерирующего аэрозоль изделия, обеспечивается эффект, состоящий в том, что во время использования текучая среда направляется в полость ближнего конца под углом к потоку основной текучей среды. Это обеспечивает преимущество, состоящее в оптимизации перемешивания текучей среды и в создании сопротивления втягиванию (RTD). Перемешивание также обеспечивает возможность повышения турбулентности потока генерируемого аэрозоля и воздуха через полость ближнего конца. Эти эффекты, влияющие на динамику потока основного генерируемого аэрозоля, обеспечивают возможность усиления вышеописанных преимуществ. Путем изменения указанных отверстий или динамических характеристик канала, например путем уменьшения или увеличения проходного сечения канала или путем изменения углов стенок канала, или с использованием комбинации вышеперечисленного, обеспечивается возможность достижения требуемого сопротивления втягиванию. Такие каналы, особенно при сужении канала, известны как ограничители или элементы ограничения потока. Согласно настоящему изобретению, наружные и/или внутренние продольные каналы могут иметь ограничитель, однако, предпочтительно, лишь внутренний продольный канал содержит ограничитель. Для простоты нижеследующего описания, при описании различных вариантов осуществления и, следовательно, направления потока текучей среды и ориентации канала, будет описан лишь внутренний продольный канал. Тем не менее, ограничитель может с тем же успехом использоваться в наружном продольном канале по настоящему изобретению, в котором поток текучей среды в целом направлен противоположно направлению потока во внутреннем продольном канале потока текучей среды. Общий тракт потока в наружном продольном канале проходит от ближней стороны к дальней, в то время как во внутреннем продольном канале общий тракт потока при использовании проходит от дальней стороны к ближней. Подаваемая текучая среда, проходящая через указанные отверстия, поступает в генерирующее аэрозоль изделие и протекает в направлении дальнего конца по наружному продольному каналу. Текучая среда входит в контакт с трубчатым элементом, предпочтительно содержащим гель, содержащий активное вещество, и предпочтительно генерирует или выделяет аэрозоль, содержащий активное вещество или другое содержимое трубчатого элемента.
В курительных изделиях и генерирующих аэрозоль изделиях обеспечены ограничители для компенсации низкого RTD (сопротивления втягиванию). Ограничители могут быть, например, встроены в заглушку или трубку из фильтрующего материала. Кроме того, фильтрующие сегменты, содержащие ограничитель, могут быть объединены с другими фильтрующими сегментами, которые могут при необходимости содержать другие добавки, такие как сорбенты или ароматизаторы.
Предпочтительно, в поперечном сечении ограничителя каждый канал проходит либо вдоль радиуса поперечного сечения, либо вдоль линии, которая смещена от радиуса на угол бета (β). Термин «радиус» относится к любой линии, проходящей от центра поперечного сечения до кромки поперечного сечения. Угол бета (β) измеряется как наименьший угол между радиусом и центральной осью канала в месте их пересечения. В тех случаях, когда канал не является прямым, указанный угол может быть измерен между продольной осью фильтра и выходом канала.
Если смотреть на проходное сечение с направления потока (направления от дальнего к ближнему концу внутреннего продольного канала), то угол бета (β) может представлять собой угол по часовой стрелке или угол против часовой стрелки относительно радиуса.
Если канал смещен относительно радиуса, то угол бета (β) предпочтительно составляет менее 60 градусов, более предпочтительно менее 45 градусов, и наиболее предпочтительно менее 15 градусов, либо в направлении по часовой стрелке, либо в направлении против часовой стрелки. Обеспечивается возможность улучшения смешения любой текучей среды, генерируемой из изделия, и текучей среды, подаваемой в результате вентиляции в случае смещения на угол бета (β) от радиуса. В некоторых случаях все каналы могут быть ориентированы в направлении по часовой стрелке или против часовой стрелки, или некоторые из каналов могут быть ориентированы в направлении по часовой стрелке, и некоторые из каналов могут быть ориентированы в направлении против часовой стрелки.
Размер отверстий или каналов в направляющей для текучей среды предпочтительно обеспечивает общую открытую площадь от 1,0 квадратного миллиметра до 4,0 квадратных миллиметров (мм2), более предпочтительно от 1,5 квадратного миллиметра до 3,5 квадратных миллиметров (мм2). Предпочтительно, отверстия или каналы внутреннего продольного канала направляющей для текучей среды являются по существу круглыми, хотя также возможны и другие формы поперечного сечения. Преимущество внутреннего продольного канала направляющей для текучей среды, являющегося круглым в поперечном сечении, состоит в том, что обеспечивается возможность создания более равномерного потока текучей среды по сравнению с каналами некруглого поперечного сечения. Изменение формы каналов обеспечивает возможность достижения требуемого потока.
В направляющей для текучей среды может быть обеспечено одно отверстие или канал. В качестве альтернативы, в направляющей текучей среды могут быть обеспечены два или более разнесенных отверстий или каналов. Например, в некоторых вариантах осуществления обеспечена пара по существу противоположных каналов. Наличие более чем одного канала является предпочтительным для обеспечения возможности улучшенного управления потоком текучей среды через указанные каналы. Наличие одного канала является предпочтительным для обеспечения простоты изготовления.
Что касается внутренних и наружных продольных каналов, в которых имеются два или более отверстий или каналов, то эти отверстия или каналы могут иметь одинаковое проходное сечение или отличные друг от друга проходные сечения. Наличие одинакового проходного сечения у двух или более каналов в одной и той же области является предпочтительным для обеспечения возможности создания равномерного потока текучей среды через все каналы. Тем не менее, наличие двух или более каналов с разными проходными сечениями является предпочтительным для создания турбулентности текучей среды при ее прохождении через указанные два или более каналов.
Два или более каналов могут быть обеспечены под одним и тем же или под разными углами к продольной оси. Наличие двух или более каналов с одним и тем же углом к продольной оси является предпочтительным для обеспечения возможности создания равномерного потока текучей среды через все каналы. В целом, равномерный поток текучей среды проще прогнозировать и проектировать. Наличие двух или более каналов с разными углами к продольной оси является предпочтительным для создания турбулентности текучей среды при ее прохождения через указанные два или более каналов. В целом, турбулентный воздушный поток обеспечивает возможность улучшения агломерации частиц для формирования капель аэрозоля.
Указанные два или более каналов могут быть обеспечены под одним и тем же или под разными углами к радиусу поперечного сечения направляющей для текучей среды. Наличие двух или более каналов с одним и тем же углом к радиусу поперечного сечения направляющей для текучей среды является предпочтительным для обеспечения возможности создания равномерного потока текучей среды через все каналы. Наличие двух или более каналов с разными углами к радиусу поперечного сечения направляющей для текучей среды является предпочтительным для создания турбулентности текучей среды при ее прохождении через указанные два или более каналов.
Что касается внутренних и наружных продольных каналов, то при наличии двух или более каналов эти каналы могут быть расположены в по существу одном и том же месте по длине направляющей для текучей среды или в отличных друг друга местах по длине. Наличие двух или более каналов в одном и том же месте вдоль длины направляющей для текучей среды является предпочтительным для обеспечении возможности равномерного протекания текучей среды через все каналы. Наличие двух или более каналов в отличных друг от друга местах вдоль длины является предпочтительным для создания турбулентности текучей среды при ее прохождении через указанные два или более каналов.
В тех вариантах осуществления, в которых указанные отверстия обеспечены раньше по потоку относительно указанной полости, наружный продольный канал между указанными отверстиями и указанной полостью обеспечивает возможность прохождения текучей среды от области снаружи генерирующего аэрозоль изделия к указанной полости и трубчатому элементу, находящемуся за пределами указанной полости, в направлении дальней стороны. Указанная полость может быть частично окружена оберткой генерирующего аэрозоль изделия. В таких вариантах осуществления смешение текучей среды, например окружающего воздуха, с генерируемым или выделяющимся аэрозолем может происходить или частично происходить до прохождения аэрозоля через ограничитель.
Если направляющая для текучей среды содержит два или более ограничителей с разным проходным сечением, то, предпочтительно, ограничитель, расположенный раньше других по потоку, имеет наименьшее проходное сечение. Предпочтительно, первый ограничитель имеет уменьшенный наружный диаметр по сравнению с общим диаметром внутреннего продольного канала с целью образования кольцевого канала между дальней стороной и ближней стороной.
В конкретных вариантах осуществления ограничитель является по существу сферическим. Тем не менее, возможны также альтернативные формы. Например, ограничительный элемент может быть по существу цилиндрическим, или он может быть обеспечен в виде мембраны. Например, ограничитель может быть обеспечен в виде мембраны, проходящей в плоскости, перпендикулярной продольной оси изделия.
В альтернативных конструкциях ограничитель может представлять собой совокупность частиц меньшего размера (например гранул, удерживаемых вместе посредством связующего).
В сочетании с конкретными вариантами осуществления проходное сечение внутреннего продольного канала направляющей для текучей среды является по существу постоянным в пределах от дальнего конца до ближнего конца. Это обеспечивает плавный поток текучей среды. Внутренний диаметр внутреннего продольного канала направляющей для текучей среды находится, как правило, в диапазоне от 1 миллиметра до 5 миллиметров, составляет, как правило, приблизительно 2 миллиметра. Внутренний продольный канал обычно имеет проходное сечение внутреннего продольного канала, которое меньше, чем площадь проходное сечение полости на дальнем конце направляющей для текучей среды. Таким образом, направляющая для текучей среды характеризуется суженным проходным сечением внутреннего продольного канала для ускорения воздуха, поступающего во внутренний продольный канал на дальнем конце.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления проходное сечение внутреннего продольного канала изменяется от дальнего конца к ближнему концу. Это приводит к перемешиванию текучей среды. Например, проходное сечение на дальнем конце внутреннего продольного канала может быть больше, чем проходное сечение на ближнем конце внутреннего продольного канала. Если проходное сечение внутреннего продольного канала больше на дальнем конце, чем на ближнем конце, то диаметр внутреннего продольного канала на ближнем конце предпочтительно составляет от 0,5 миллиметра до 3 миллиметров, например приблизительно 1 миллиметр, и диаметр внутреннего продольного канала на дальнем конце предпочтительно составляет от 1 миллиметра до 5 миллиметров, например приблизительно 2 миллиметра.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления направляющая для текучей среды предпочтительно имеет длину от 3 миллиметров до 50 миллиметров, предпочтительно приблизительно 25 миллиметров.
В комбинации с конкретными вариантами осуществления внутренний продольный канал направляющей для текучей среды может иметь один или более участков, которые расположены между дальним концом и ближним концом и выполнены с возможностью для изменения потока текучей среды через внутренний продольный канал от дальнего конца до ближнего конца.
Внутренний продольный канал направляющей для текучей среды может содержать первый участок, расположенный между ближним концом и дальним концом и выполненный с возможностью ускорения текучей среды при ее протекании от дальнего конца к ближнему концу направляющей для текучей среды. Первый участок внутреннего продольного канала может быть выполнен любым подходящим образом с возможностью ускорения текучей среды при ее протекании через внутренний продольный канал от дальнего конца к ближнему концу направляющей для текучей среды. Например, первый участок внутреннего продольного канала может содержать ограничители, образующие суженное проходное сечение внутреннего продольного канала, которое вызывает ускорение текучей среды по существу в осевом направлении от дальнего конца к ближнему концу. Предпочтительно, первый участок внутреннего продольного канала проходит в направлении от дальней стороны к ближней.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления проходное сечение внутреннего продольного канала на первом участке внутреннего продольного канала может быть сужено от места, расположенного ближе к дальнему концу направляющей для текучей среды, до места, расположенного ближе к ближнему концу направляющей для текучей среды, чтобы вызвать ускорение текучей среды при ее протекании от дальнего конца к ближнему концу. Иначе говоря, проходное сечение первого участка внутреннего продольного канала может быть сужено от дальнего конца первого участка до ближнего конца первого участка. Таким образом, дальний конец первого участка внутреннего продольного канала (расположенный ближе к дальнему концу направляющей для текучей среды) может иметь внутренний диаметр больше, чем внутренний диаметр ближнего конца первого участка (расположенного ближе к ближнему концу направляющей для текучей среды).
В сочетании с конкретными вариантами осуществления проходное сечение продольного канала на первом участке внутреннего продольного канала может быть постоянным от дальнего конца первого участка до ближнего конца первого участка. В таких вариантах осуществления постоянное проходное сечение внутреннего продольного канала на первом участке внутреннего продольного канала может быть меньше, чем проходное сечение внутреннего продольного канала на дальнем конце внутреннего продольного канала.
Если внутренний продольный канал направляющей для текучей среды сужен от дальнего конца до ближнего конца, то сужение внутреннего продольного канала обычно предусматривает постепенное уменьшение проходного сечения внутреннего продольного канала от дальнего конца до ближнего конца направляющей для текучей среды. Предпочтительно, уменьшение диаметра внутреннего продольного канала является линейным от дальнего конца до ближнего конца первого участка, например оно имеет форму усеченного конуса. Линейное уменьшение проходного сечения, например, его усеченно-коническая форма, является предпочтительным для создания плавного потока текучей среды через направляющую для текучей среды.
В качестве альтернативы, указанное сужение является неравномерным. Например, в конкретных вариантах осуществления сужение внутреннего продольного канала является ступенчатым, так что проходное сечение внутреннего продольного канала сужается в виде дискретных градаций или ступеней от дальнего конца до ближнего конца. Неравномерное уменьшение проходного сечения внутреннего продольного канала является предпочтительным для создания турбулентности текучей среды при ее прохождении вдоль направляющей для текучей среды.
Внутренний продольный канал направляющей для текучей среды может содержать второй участок, расположенный между ближним концом и дальним концом и выполненный с возможностью замедления текучей среды при ее прохождении от дальнего конца к ближнему концу направляющей для текучей среды. Второй участок внутреннего продольного канала может быть выполнен любым подходящим способом для замедления текучей среды при ее прохождения через внутренний продольный канал от дальнего конца к ближнему концу внутреннего продольного канала. Например, первый участок внутреннего продольного канала может содержать направляющие, образующие расширенное проходное сечение внутреннего продольного канала, которое вызывает замедление текучей среды по существу в осевом направлении от дальнего конца к ближнему концу. Предпочтительно, второй участок внутреннего продольного канала расположен после первого участка в направлении от дальней стороны к ближней.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления проходное сечение первого участка внутреннего продольного канала может расширяться от места, расположенного ближе к дальнему концу направляющей для текучей среды, до места, расположенного ближе к ближнему концу направляющей для текучей среды, чтобы вызывать замедление текучей среды при ее прохождении от дальнего конца к ближнему концу. Проходное сечение внутреннего продольного канала на первом участке может расширяться от дальнего конца второго участка до ближнего конца второго участка направляющей для текучей среды. Таким образом, дальний конец второго участка внутреннего продольного канала (место, расположенное ближе к дальнему концу направляющей для текучей среды) может иметь внутренний диаметр меньше, чем диаметр ближнего конца второго участка (места, расположенного ближе к ближнему концу направляющей для текучей среды).
В сочетании с конкретными вариантами осуществления проходное сечение второго участка внутреннего продольного канала может быть постоянным от дальнего конца второго участка до ближнего конца второго участка. В таких вариантах осуществления величина постоянного проходного сечения второго участка внутреннего продольного канала может быть больше, чем величина проходного сечения на дальнем конце второго участка внутреннего продольного канала.
Если внутренний продольный канал направляющей для текучей среды имеет расширенное проходное сечение от дальнего конца до ближнего конца, то это расширение проходного сечения внутреннего продольного канала обычно представляет собой постепенное расширение проходного сечения внутреннего продольного канала от дальнего конца второго участка до ближнего конца направляющей для текучей среды. Предпочтительно, расширение диаметра внутреннего продольного канала может быть линейным от дальнего конца до ближнего конца второго участка, например оно может иметь форму усеченного конуса. Линейное уменьшение проходного сечения, например, его усеченно-коническая форма, является предпочтительным для создания плавного потока текучей среды через направляющую для текучей среды.
В качестве альтернативы, указанное сужение является неравномерным. Например, в конкретных вариантах осуществления сужение внутреннего продольного канала является ступенчатым, так что проходное сечение внутреннего продольного канала сужается в виде дискретных градаций или ступеней от дальнего конца до ближнего конца. Неравномерное уменьшение проходного сечения внутреннего продольного канала является предпочтительным для создания турбулентности текучей среды при ее прохождении вдоль направляющей для текучей среды.
Диаметр ближнего конца внутреннего продольного канала обычно составляет от 0,5 до 3 миллиметров, например 0,8 миллиметра, 1 миллиметр или предпочтительно 1,2 миллиметра.
Диаметр дальнего конца внутреннего продольного канала обычно составляет от 1 миллиметра до 5 миллиметров, например 1,2 миллиметра, 2 миллиметра или предпочтительно 2,2 миллиметра.
Отношение диаметра ближнего конца внутреннего продольного канала к диаметру дальнего конца внутреннего продольного канала обычно составляет от 1:4 до 3:4, или от 2:5 до 3:5, или предпочтительно 1:2.
Расстояние между ближним концом и дальним концом внутреннего продольного канала может представлять собой любое подходящее расстояние. Например, длина внутреннего продольного канала обычно составляет от 3 до 15 миллиметров, например от 4 до 7 миллиметров, или предпочтительно от 5,2 до 5,8 миллиметров.
В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения направляющая для текучей среды может быть модульной и содержать два или более сегментов, которые образуют направляющую для текучей среды.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления генерирующее аэрозоль изделие содержит по меньшей мере один наружный продольный канал, сообщающийся с отверстием обертки. В сочетании с конкретными вариантами осуществления указанный канал образован, по меньшей мере частично, оберткой, при ее наличии. Указанный канал направляет текучую среду (например, окружающий воздух) из указанного отверстия в направлении трубчатого элемента, содержащего активное вещество. В конкретных вариантах осуществления наружный продольный канал образован в наружной части направляющей для текучей среды под внутренней поверхностью обертки.
Генерирующее аэрозоль изделие может содержать более чем один продольный канал. В конкретных вариантах осуществления генерирующее аэрозоль изделие содержит от 2 до 20 наружных продольных каналов в наружной части направляющей для текучей среды. Например, изделие может содержать от 6 до 14 наружных продольных каналов, обычно от 10 до 12 каналов. Разное количество каналов обеспечивает возможность создания аэрозольных потоков с разными динамическими характеристиками.
Предпочтительно, каждый наружный продольный канал сообщается с по меньшей мере одним отверстием через обертку. Тем не менее, генерирующее аэрозоль изделие может содержать один или более наружных продольных каналов, которые не находятся в непосредственном сообщении с отверстием. Предпочтительно, каждый наружный продольный канал сообщается с по меньшей мере одним отверстием через наружную стенку направляющей для текучей среды. При их наличии, отверстие через обертку и отверстие через наружную стенку направляющей для текучей среды выровнены друг с другом и по меньшей мере с одним наружным продольным каналом с целью обеспечения возможности создания оптимального потока текучей среды, протекающего в генерирующее аэрозоль изделие и далее через наружный продольный канал к дальнему концу генерирующего аэрозоль изделия.
Предпочтительно, наружный продольный канал и обертка содержат более чем одно отверстие. Например, в сочетании с конкретными вариантами осуществления наружный продольный канал и обертка содержат от 2 до 20 отверстий. Предпочтительно, количество отверстий равно количеству наружных продольных каналов, и каждое отверстие соответствует отдельному наружному продольному каналу. Предпочтительно, отверстия расположены через равные промежутки по окружности изделия для содействия равномерному распределению текучей среды.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления боковые стенки наружного продольного канала проходят между областью снаружи направляющей для текучей среды и внутренней стороной обертки вдоль по меньшей мере части продольной длины генерирующего аэрозоль изделия. Например, в конкретных вариантах осуществления направляющая для текучей среды имеет продольные канавки, которые при наличии обертки образуют наружные продольные каналы.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления наружные продольные каналы проходят полностью вокруг области внутри обертки. В качестве альтернативы, наружный продольный канал проходит менее чем полностью по окружности направляющей для текучей среды, например менее чем на 90 процентов по окружности направляющей для текучей среды, менее чем на 70 процентов по окружности направляющей для текучей среды, или менее чем на 50 процентов по окружности направляющей для текучей среды. В конкретных вариантах осуществления наружный продольный канал проходит по меньшей мере на 5 процентов по окружности направляющей для текучей среды.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления дальний конец наружного продольного канала расположен на расстоянии от дальнего конца генерирующего аэрозоль изделия. В качестве альтернативы, в других конкретных вариантах осуществления дальний конец наружного продольного канала совпадает с дальним концом направляющей для текучей среды. В сочетании с конкретными вариантами осуществления дальний конец наружного продольного канала может находиться на расстоянии от 2 до 20 миллиметров от дальнего конца генерирующего аэрозоль изделия, например на расстоянии от 10 до 12 миллиметров от дальнего конца генерирующего аэрозоль изделия.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления ширина наружных продольных каналов составляет, например, от 0,5 мм до 2 мм, обычно от 0,75 мм до 1,8 мм.
Дальний конец продольных каналов может быть расположен на расстоянии от дальнего конца генерирующего аэрозоль изделия, так что обеспечивается возможность контакта текучей среды, которая поступает в отверстие наружных продольных каналов, с трубчатым элементом и возможность генерирования или выделения аэрозоля из геля. Генерируемый или выделяемый аэрозоль в трубчатом элементе может проходить через внутренний продольный канал направляющей для текучей среды к ближнему концу генерирующего аэрозоль изделия.
Предпочтительно, по меньшей мере 5процентов текучей среды, протекающей через генерирующее аэрозоль изделие, контактирует с трубчатым элементом и гелем, предпочтительно содержащим активное вещество. Более предпочтительно, по меньшей мере 25 процентов воздуха, протекающего через изделие, контактируют с трубчатым элементом, содержащим активное вещество.
В конкретных вариантах осуществления не вся текучая среда будет вступать в контакт с трубчатым элементом, например по меньшей мере 5 процентов текучей среды, протекающей через генерирующее аэрозоль изделие, не будут контактировать с трубчатым элементом, хотя в других конкретных вариантах осуществления это количество может составлять по меньшей мере 10 процентов текучей среды, протекающей через генерирующее аэрозоль изделие.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления дальний конец направляющей для текучей среды расположен на расстоянии от дальнего конца генерирующего аэрозоль изделия. В сочетании с конкретными вариантами осуществления дальний конец направляющей для текучей среды может находиться на расстоянии от 2 миллиметров до 20 миллиметров от дальнего конца генерирующего аэрозоль изделия, например на расстоянии от 7 миллиметров до 17 миллиметров от дальнего конца генерирующего аэрозоль изделия, предпочтительно на расстоянии от 12 миллиметров до 16 миллиметров.
Предпочтительно, генерирующее аэрозоль изделие обычно является цилиндрическим. Это с легкостью обеспечивает возможность создания плавного потока аэрозоля. Генерирующее аэрозоль изделие может иметь наружный диаметр, например, от 4 миллиметров до 15 миллиметров, от 5 миллиметров до 10 миллиметров или от 6 миллиметров до 8 миллиметров. Генерирующее аэрозоль изделие может иметь длину, например, от 10 миллиметров до 60 миллиметров, от 15 миллиметров до 50 миллиметров или от 20 миллиметров до 45 миллиметров.
Сопротивление втягиванию (RTD) генерирующего аэрозоль изделия будет изменяться в зависимости, помимо всего прочего, от длины и размеров каналов, размера отверстий, размеров наиболее суженного проходного сечения внутреннего продольного канала и используемых материалов. В конкретных вариантах осуществления RTD генерирующего аэрозоль изделия находится в диапазоне от 50 миллиметров водяного столба до 140 миллиметров водяного столба (H2O), от 60 миллиметров водяного столба до 120 миллиметров водяного столба (H2O) или от 80 миллиметров водяного столба до 100 миллиметров водяного столба (H2O). RTD изделия относится к разности статических давлений между одним или более отверстиями с одной стороны и мундштучным концом изделия с другой стороны при прохождения текучей среды через внутренний продольный канал в устойчивых условиях, при которых объемный расход составляет 17,5 миллилитра в секунду на мундштучном конце. RTD образца может быть измерено способом, изложенным в стандарте ISO 6565:2002.
Предпочтительно, генерирующие аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению содержат отверстие в некотором месте вдоль наружного продольного канала. Таким образом, указанное отверстие находится в месте, расположенном раньше по потоку относительно ограничителя. В конкретных вариантах осуществления указанное отверстие будет обеспечено в виде ряда или рядов отверстий, проходящих через обертку и/или направляющую для текучей среды и обеспечивающих возможность втягивания текучей среды в генерирующее аэрозоль изделие. Текучая среда сначала втягивается через указанные отверстия и затем проходит через наружные продольные каналы в направлении дальнего конца генерирующего аэрозоль изделия, где обеспечивается возможность контакта текучей среды с трубчатым элементом и, предпочтительно, с гелем внутри трубчатого элемента, предпочтительно гелем, содержащим активное вещество, перед прохождением по внутреннему продольному каналу и через ограничитель, при его наличии в данном варианте осуществления. Предпочтительно, общая длина внутреннего тракта текучей среды от отверстия до ближнего конца генерирующего аэрозоль изделия составляет по меньшей мере 9 миллиметров. Более предпочтительно, она составляет по меньшей мере 10 миллиметров для обеспечения оптимального образования аэрозоля с точки зрения, помимо всего прочего, сопротивления втягиванию и охлаждающего эффекта.
Путем регулирования количества и размера отверстий обеспечивается возможность настройки количества текучей среды, поступающей в генерирующее аэрозоль изделие при втягивании. Например, через обертку могут быть выполнены один или два ряда отверстий для обеспечения возможности легкого протекания текучей среды в генерирующее аэрозоль изделие. В альтернативных конкретных вариантах осуществления обертка содержит меньшее количество отверстий, например 2 или 4. Количество отверстий и размер отверстий будут влиять на поток текучей среды в генерирующее аэрозоль изделие. Разные комбинации сопротивления затяжке (RTD) и потока текучей среды в генерирующее аэрозоль изделие обеспечивают возможность получения разных составов аэрозоля, так что генерирующие аэрозоль изделия согласно настоящему изобретению предлагают более широкий спектр конструктивных возможностей.
В конкретных вариантах осуществления генерирующее аэрозоль изделие содержит пластмассовый материал, металлический материал, целлюлозный материал, например ацетилцеллюлозу, бумагу, картон, хлопок или их комбинации.
В конкретных вариантах осуществления направляющая для текучей среды содержит пластмассовый материал, металлический материал, целлюлозный материал, например ацетилцеллюлозу, бумагу, картон или их комбинации.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления обертка содержит более чем один материал. В конкретных вариантах осуществления обертка или ее часть содержит металлический материал, пластмассовый материал, картон, бумагу, хлопок или их комбинации. Если обертка содержит картон или бумагу, то отверстия могут быть выполнены путем лазерной резки.
Обертка обеспечивает прочность и конструктивную жесткость генерирующего аэрозоль изделия. Если для обертки используются бумага или картон и требуется высокая степень жесткости, то плотность обертки предпочтительно составляет более чем 60 грамм на квадратный метр. Одна такая обертка может обеспечивать высокую конструктивную жесткость. Обертка может быть стойкой к деформации снаружи генерирующего аэрозоль изделия в месте, где в генерирующее аэрозоль изделие встраивают ограничитель, при его наличии, или в других местах, например в полостях (при их наличии), где имеет место меньшая конструктивная поддержка. В некоторых вариантах осуществления обертка трубчатого элемента содержит металлический слой. Металлический слой может использоваться для концентрирования наружной энергии, подаваемой для нагрева трубчатого элемента; например, металлический слой может действовать как токоприемник в отношении электромагнитного поля или осуществлять сбор энергии излучения, подаваемой наружным источником тепла. При наличии внутреннего источника тепла металлический слой обеспечивает возможность предотвращения выхода тепла из трубчатого элемента через обертку, увеличивая таким образом эффективность нагрева. Это также обеспечивает возможность достижения равномерного распределения тепла вдоль периферии трубчатого элемента.
В конкретных вариантах осуществления генерирующее аэрозоль изделие содержит уплотнение между областью снаружи направляющей для текучей среды и областью внутри обертки. Затем обертка может быть надежно прикреплена к направляющей для текучей среды. Это не требует создания непроницаемого для текучей среды уплотнения.
В конкретных вариантах осуществления генерирующее аэрозоль изделие содержит мундштук. Мундштук может содержать направляющую для текучей среды или ее часть, и он может образовывать по меньшей мере ближнюю часть обертки генерирующего аэрозоль изделия. Мундштук может быть соединен с оберткой или дальним участком обертки любым подходящим способом, например за счет посадки с натягом, резьбового взаимодействия или тому подобного. Мундштук может представлять собой часть генерирующего аэрозоль изделия, которая может содержать фильтр, или, в некоторых случаях, мундштук может быть образован продолжением ободковой бумаги, при ее наличии. В других вариантах осуществления мундштук может быть выполнен как часть изделия, проходящая на расстояние 40 миллиметров от мундштучного конца генерирующего аэрозоль изделия, или проходящая на расстояние 30 миллиметров от мундштучного конца генерирующего аэрозоль изделия.
Трубчатый элемент, предпочтительно содержащий гель, содержащий активное вещество, может быть размещен в генерирующем аэрозоль изделии вблизи дальнего конца перед окончательной сборкой генерирующего аэрозоль изделия.
После полной сборки генерирующего аэрозоль изделия оно образует канал текучей среды, по которому обеспечивается возможность протекания текучей среды. При создании отрицательного давления на мундштучном конце (ближнем конце) генерирующего аэрозоль изделия, текучая среда поступает в генерирующее аэрозоль изделие через отверстие в обертке (или в направляющей для текучей среды, или и в обеих из них) и затем протекает через наружный продольный канал в направлении дальнего конца генерирующего аэрозоль изделия. Здесь возможен захват ею аэрозоля, генерируемого, например, в результате нагрева трубчатого элемента, содержащего активное вещество. Затем обеспечивается возможность протекания текучей среды с захваченным аэрозолем через внутренний продольный канал направляющей для текучей среды и через открытый мундштучный конец генерирующего аэрозоль изделия.
Предпочтительно, генерирующее аэрозоль изделие выполнено с возможностью размещения в генерирующем аэрозоль устройстве с тем, чтобы нагревательный элемент генерирующего аэрозоль устройства имел возможность нагрева той секции генерирующего аэрозоль изделия, которая содержит трубчатый элемент. Например, трубчатый элемент может представлять собой дальний конец генерирующего аэрозоль изделия, если трубчатый элемент, предпочтительно содержащий гель, содержащий активное вещество, расположен на дальнем конце генерирующего аэрозоль изделия или вблизи него.
Предпочтительно, генерирующее аэрозоль изделие может быть выполнено по форме и размеру с возможностью использования с подходящим генерирующим аэрозоль устройством, выполненным соответствующим образом по форме и размеру и содержащим приемник для размещения генерирующего аэрозоль изделия и нагревательного элемента, выполненных и расположенных с возможностью нагрева той секции генерирующего аэрозоль изделия, которая содержит трубчатый элемент, содержащий гель, содержащий активное вещество.
Генерирующее аэрозоль устройство предпочтительно содержит электронную схему управления, функционально связанную с нагревательным элементом. Электронная схема управления может быть выполнена с возможностью управления нагревом нагревательного элемента. Электронная схема управления может быть внутренней относительно корпуса устройства.
Электронная схема управления может быть обеспечена в любой подходящей форме, и она может содержать, например, контроллер или память и контроллер. Контроллер может содержать одно или более из следующего: машину состояний на основе специализированной интегральной схемы (ASIC), цифровой сигнальный процессор, вентильную матрицу, микропроцессор или эквивалентную дискретную или интегральную логическую схему. Электронная схема управления может содержать память, которая хранит инструкции, инициирующие выполнение одним или более компонентами указанной схемы функции или аспекта электронной схемы управления. Функции, назначаемые электронной схеме управления в настоящем изобретении, могут быть реализованы в виде одного или более из программного обеспечения, программно-аппаратного обеспечения и аппаратного обеспечения.
Электронная схема может содержать микропроцессор, который может представлять собой программируемый микропроцессор. Электронная схема может быть выполнена с возможностью регулирования подачи мощности на нагревательный элемент. Мощность может подаваться на нагревательный элемент в виде импульсов электрического тока. Электронная схема управления может быть выполнена с возможностью отслеживания электрического сопротивления нагревательного элемента и управления подачей питания на нагревательный элемент в зависимости от электрического сопротивления нагревательного элемента. Таким образом, электронная схема управления имеет возможность регулирования температуры резистивного элемента.
Генерирующее аэрозоль устройство может содержать датчик температуры, такой как термопара, функционально соединенный с электронной схемой управления для регулирования температуры нагревательных элементов. Датчик температуры может быть расположен в любом подходящем месте. Например, датчик температуры может находиться в контакте с нагревательным элементом или вблизи него. Датчик может передавать сигналы, относящиеся к измеренной температуре, на электронную схему управления, которая может регулировать нагрев нагревательного элемента для достижения подходящей температуры на датчике.
Независимо от того, содержит ли генерирующее аэрозоль устройство датчик температуры, это устройство может быть выполнено с возможностью нагрева трубчатого элемента, который предпочтительно содержит гель, содержащий активное вещество, и расположен в генерирующем аэрозоль изделии, до температуры, достаточной для генерирования аэрозоля.
Электронная схема управления может быть функционально связана с источником питания, который может быть внутренним относительно корпуса. Генерирующее аэрозоль устройство может содержать любой подходящий источник питания. Например, источник питания генерирующего аэрозоль устройства может представлять собой батарею или комплект батарей. Батареи или блок источника питания могут быть перезаряжаемыми, а также съемными и сменными.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления нагревательный элемент содержит резистивный нагревательный компонент, такой как одна или более резистивных проволок или других резистивных элементов. Резистивные проволоки могут находиться в контакте с теплопроводным материалом для распределения генерируемого тепла по большей площади. Примеры подходящих проводящих материалов включают золото, алюминий, медь, цинк, никель, серебро и их комбинации. Предпочтительно, если резистивные проволоки находятся в контакте с теплопроводным материалом, то как эти резистивные проволоки, так и теплопроводный материал представляют собой часть нагревательного элемента.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления нагревательный элемент содержит полость, выполненную с возможностью приема и окружения дальнего конца изделия. Нагревательный элемент может содержать удлиненный элемент, выполненный с возможностью прохождения вдоль боковой стороны кожуха изделия при размещении дальнего конца картриджа в устройстве.
В качестве альтернативы, для вставки нагревательного элемента в генерирующее аэрозоль изделие возможна подача тепла снаружи на трубчатый элемент с помощью нагревательной рубашки, которая термически связана по окружности с оберткой генерирующего аэрозоль изделия. Предпочтительно, рубашка расположена в той части генерирующего аэрозоль изделия, которая содержит трубчатый элемент.
В других конкретных вариантах осуществления нагревательный элемент использует индукционный нагрев.
В конкретных вариантах осуществления трубчатый элемент, предпочтительно содержащий гель, предпочтительно содержащий активное вещество, нагревают путем индукционного нагрева.
Предпочтительно, часть генерирующего аэрозоль изделия, содержащая трубчатый элемент, расположена в генерирующем аэрозоль устройстве таким образом, что нагревательный элемент или нагревательные элементы, которые генерируют электромагнитное излучение для индукционного нагрева, находятся вблизи той части генерирующего аэрозоль изделия, которая содержит трубчатый элемент. Таким образом, предпочтительно, нагревательные элементы генерирующего аэрозоль устройства находятся вблизи геля внутри генерирующего аэрозоль изделия при его размещении в генерирующем аэрозоль устройстве.
Предпочтительно, в вариантах осуществления для использования с индукционным нагревом генерирующее аэрозоль изделие содержит токоприемник. Предпочтительно, в вариантах осуществления для использования с индукционным нагревом трубчатый элемент содержит токоприемник. Кроме того, предпочтительно, в конкретных вариантах осуществления гель содержит токоприемник. Предпочтительно, токоприемник находится в контакте с гелем или вблизи него. Следовательно, в таких вариантах осуществления настоящего изобретения при нагреве токоприемника за счет излучения обеспечивается возможность легкой передачи тепла на гель, что содействует выделению из геля материала, например активного вещества.
Дополнительно или в качестве альтернативы, в комбинации с другими признаками по настоящему изобретению нагруженная гелем пористая среда содержит токоприемник. Таким образом обеспечивается возможность нахождения токоприемника в контакте с нагруженной гелем пористой средой и возможность легкого нагрева нагруженной гелем пористой среды.
В конкретных вариантах осуществления гель внутри трубчатого элемента может быть изначально отделен от аэрозоля, принимаемого в трубчатом элементе, и обеспечивается возможность его выделения с вовлечением в аэрозоль в ответ на разрыв хрупкой перегородки. При необходимости, в конкретных вариантах осуществления каждая из множества частей геля может быть герметизирована сзади от соответствующей хрупкой перегородки, и для достижения требуемого уровня вовлечения активного вещества в аэрозоль, принимаемый в трубчатом элементе, требуется разрыв надлежащего количества хрупких перегородок.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления генерирующее аэрозоль устройство может быть выполнено с возможностью приема более чем одного генерирующего аэрозоль изделия, описанного в данном документе. Например, генерирующее аэрозоль устройство может содержать приемник, в который проходит удлиненный нагревательный элемент. Одно генерирующее аэрозоль изделие может быть размещено в приемнике с одной стороны нагревательного элемента, и еще одно генерирующее аэрозоль изделие может быть размещено в приемнике с другой стороны нагревательного элемента. Или же в других конкретных вариантах осуществления генерирующее аэрозоль устройство содержит более чем один приемник. Таким образом обеспечивается возможность одновременного размещения более чем одного генерирующего аэрозоль изделия.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления настоящего изобретения обертка или часть обертки являются водостойкими или гидрофобными, что в некоторой степени обеспечивает свойство водонепроницаемости или стойкости к проникновению влаги. Это может быть обертка трубчатого элемента, обертка генерирующего аэрозоль изделия или обертка обоих из трубчатого элемента и генерирующего аэрозоль изделия. Это может быть также обертка любой другой части генерирующего аэрозоль изделия или любого другого компонента генерирующего аэрозоль изделия, включая продольные стороны второго трубчатого элемента внутри первого трубчатого элемента. Обертка может обладать естественной непроницаемостью и, таким образом, быть стойкой к проникновению воды или влаги. Обертка может быть многослойной и иметь барьер, который предотвращает или уменьшает прохождение воды или по меньшей мере является стойким к проникновению воды или влаги. В сочетании с конкретными вариантами осуществления гидрофобный барьер или гидрофобная обработка обертки могут иметь место по всей площади обертки. В качестве альтернативы, в других конкретных вариантах осуществления гидрофобные барьер или обработка обертки имеют место на части обертки, например они могут иметь место на одной стороне обертки, а именно либо на внутренней, либо на наружной стороне обертки, или могут быть обработаны обе стороны обертки.
Гидрофобная область обертки может быть получена способом, включающим этапы, на которых: наносят жидкий состав, содержащей галогенид жирной кислоты, на по меньшей мере одну поверхность обертки; и выдерживают указанную поверхность в течение приблизительно 5 минут при температуре от 120 градусов по Цельсию до 180 градусов по Цельсию. Галогенид жирной кислоты вступает в реакцию in situ с протоногенными группами материала в обертке, что приводит к образованию сложных эфиров жирных кислот и, таким образом, придает гидрофобные свойства и стойкость к проникновению влаги.
Предполагается, что обертка, подвергнутая гидрофобной обработке, обеспечивает возможность уменьшения или предотвращения адсорбции воды, влаги или жидкости в оберточной бумаге или их проникновение через нее. Предпочтительно, обертка, подвергнутая гидрофобной обработке, не оказывает негативного влияния на органолептические свойства изделия.
В конкретных вариантах осуществления используемая обертка в целом образует наружную часть генерирующего аэрозоль изделия. В конкретных вариантах осуществления обертка содержит бумагу, гомогенизированную бумагу, гомогенизированную пропитанную табаком бумагу, гомогенизированный табак, древесную пульпу, коноплю, льняную пеньку, рисовую солому, эспарто, эвкалипт, хлопок и тому подобное. В конкретных вариантах осуществления субстрат или бумага, образующие обертку, имеют плотность подложки или бумаги, образующей обертку, в диапазоне от 10 до 50 грамм на квадратный метр, например от 15 до 45 грамм на квадратный метр. В сочетании с конкретными вариантами осуществления толщина подложки или бумаги, образующей обертку, находится в диапазоне от 10 до 100 микрометров или предпочтительно от 30 до 70 микрометров.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления гидрофобные группы ковалентно связаны с внутренней поверхностью обертки. В других вариантах осуществления гидрофобные группы ковалентно связаны с наружной поверхностью обертки. Было обнаружено, что ковалентная связь гидрофобных групп лишь с одной стороной или поверхностью обертки придает гидрофобные свойства противоположной стороне или поверхности обертки. Гидрофобная обертка или обертка, подвергнутая гидрофобной обработке, обеспечивает возможность уменьшения или предотвращения загрязнения или поглощения или проникновения через обертку в отношении текучей среды, например жидкого ароматизатора или компонента, выделяющегося из жидкости.
В различных конкретных вариантах осуществления обертка, в частности область обертки, смежная с трубчатым элементом, предпочтительно содержащим гель, содержащий активное вещество, является гидрофобной или имеет одну или более гидрофобных областей. Эта гидрофобная обертка или обертка, подвергнутая гидрофобной обработке, могут давать значение поверхностной впитываемости воды по Коббу (ISO535:1991) (через 60 секунд) менее чем 40 г/м2, менее чем 35 г/м2, менее чем 30 г/м2 или менее чем 25 г/м2.
В различных конкретных вариантах осуществления обертка и, в частности, область обертки, смежная с трубчатым элементом, предпочтительно содержащая гель, содержащий активное вещество, имеет краевой угол смачивания по меньшей мере 90 градусов, например по меньшей мере 95 градусов, по меньшей мере 100 градусов, по меньшей мере 110 градусов, по меньшей мере 120 градусов, по меньшей мере 130 градусов, по меньшей мере 140 градусов, по меньшей мере 150 градусов, по меньшей мере 160 градусов или по меньшей мере 170 градусов. Гидрофобность определяют с использованием теста TAPPI T558 om-97 и представляют результат в виде краевого угла смачивания на границе раздела, который выражен в «градусах» и может находиться в диапазоне от нуля градусов до приблизительно 180 градусов. Если краевой угол смачивания не указан вместе с термином «гидрофобный», то краевой угол смачивания составляет по меньшей мере 90 градусов.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления гидрофобная поверхность равномерно присутствует вдоль длины обертки; в качестве альтернативы, в других конкретных вариантах осуществления гидрофобная поверхность неравномерно присутствует вдоль длины обертки.
Предпочтительно, обертка выполнена из любого подходящего целлюлозного материала, предпочтительно целлюлозного материала, полученного из растений. Во многих вариантах осуществления обертка выполнена из материала с боковыми протоногенными группами. Протоногенные группы предпочтительно представляют собой реакционноспособные гидрофильные группы, такие как, без ограничения, гидроксильная группа (-OH), аминогруппа (-NH2) или сульфгидрильная группа (-SH2).
Далее в качестве примеров будут описаны особо подходящие обертки для применения в настоящем изобретении. Оберточный материал с боковыми гидроксильными группами включает целлюлозный материал, такой как бумага, древесина, текстиль, натуральные волокна, а также искусственные волокна. Обертка может также содержать один или более наполнительных материалов, например, карбонат кальция, карбоксиметилцеллюлозу, цитрат калия, цитрат натрия, ацетат натрия или активированный уголь.
Гидрофобная поверхность или область целлюлозного материала, образующего обертку, может быть образована с помощью любого подходящего гидрофобного реагента или гидрофобной группы. Гидрофобный реагент предпочтительно химически связан с целлюлозным материалом или боковыми протоногенными группами целлюлозного материала, образующего обертку. Во многих вариантах осуществления гидрофобный реагент ковалентно связан с целлюлозным материалом или боковыми протоногенными группами целлюлозного материала. Например, гидрофобная группа ковалентно связана с боковыми гидроксильными группами целлюлозного материала, образующего обертку. Ковалентная связь между конструктивными компонентами целлюлозного материала и гидрофобным реагентом обеспечивает возможность образования гидрофобных групп, которые прикрепляются к бумажному материалу более прочно, чем в случае простого нанесения покрытия из гидрофобного материала на целлюлозный материал, образующий обертку. Благодаря образованию химической связи гидрофобного реагента на молекулярном уровне in situ, а не объемного нанесения слоя гидрофобного материала для формирования покрытия поверхности, обеспечивается возможность улучшенного поддержания проницаемости бумаги, поскольку покрытие имеет тенденцию к закрыванию или запиранию пор в целлюлозном материале, образующем непрерывный лист, и к снижению проницаемости. Благодаря образованию химической связи гидрофобных групп с бумагой in situ обеспечивается также возможность уменьшения количества материала, необходимого для придания гидрофобности поверхности обертки. Используемый в данном документе термин «in situ» относится к местоположению химической реакции, которая происходит на или вблизи поверхности твердого материала, образующего обертку, и которая является отличимой от реакции с целлюлозой, растворенной в растворе. Например, реакция происходит на или вблизи поверхности целлюлозного материала, образующего обертку, которая содержит целлюлозный материал в виде гетерогенной структуры. Тем не менее, термин «in situ» не требует, чтобы химическая реакция происходила непосредственно на целлюлозном материале, образующем гидрофобную трубчатую область.
Гидрофобный реагент может содержать ацильную группу или группу жирной кислоты. Ацильная группа или группа жирной кислоты или их смесь могут быть насыщенными или ненасыщенными. Группа жирной кислоты (такая как галогенид жирной кислоты) в реагенте может вступать в реакцию с боковыми протоногенными группами, такими как гидроксильные группы целлюлозного материала, для формирования сложноэфирной связи, ковалентно связывающей жирную кислоту с целлюлозным материалом. По существу, эти реакции с боковыми гидроксильными группами способны приводить к этерификации целлюлозного материала.
В одном варианте осуществления обертки ацильная группа или группа жирной кислоты включает C12-C30 алкил (алкильную группу, имеющую от 12 до 30 атомов углерода), C14-C24 алкил (алкильную группу, имеющую от 14 до 24 атомов углерода) или, предпочтительно, C16-C20 алкил (алкильную группу, имеющую от 16 до 20 атомов углерода). Специалистам в данной области должно быть понятно, что термин «жирная кислота», в контексте данного документа, относится к длинноцепочечной алифатической, насыщенной или ненасыщенной жирной кислоте, которая содержит от 12 до 30 атомов углерода, от 14 до 24 атомов углерода, от 16 до 20 атомов углерода или которая имеет более чем 15, 16, 17, 18, 19 или 20 атомов углерода. В различных вариантах осуществления гидрофобный реагент включает ацилгалогенид, галогенид жирной кислоты, например такой, как хлорид жирной кислоты, включая пальмитоил хлорид, стеароил хлорид или бегеноил хлорид, и их смесь. Продуктом реакции in situ между хлоридом жирной кислоты и целлюлозным материалом, образующим лист, являются сложные эфиры жирной кислоты целлюлозы и хлористоводородная кислота.
Может использоваться любой подходящий способ образования химической связи гидрофобного реагента или группы с целлюлозным материалом, образующим гидрофобную трубчатую область. Гидрофобная группа ковалентно связана с целлюлозным материалом в результате диффузии галогенида жирной кислоты на поверхности материала без использования растворителя.
В одном примере некоторое количество гидрофобного реагента, такого как ацилгалогенид, галогенид жирной кислоты, хлорид жирной кислоты, пальмитоил хлорид, стеароил хлорид или бегеноил хлорид, или их смесь, наносят без растворителя (в процессе, не использующем растворитель) на поверхность оберточной бумаги при регулируемой температуре, например, в виде капель реагентов, образующих круги размером 20 микрометров, расположенные через равные промежутки на указанной поверхности. Путем регулирования давления пара реагента обеспечивают возможность содействия распространению реакции в результате диффузии для формирования сложноэфирных связей между жирной кислотой и целлюлозой при одновременном непрерывном удалении непрореагировавшего хлорангидрида. Этерификация целлюлозы в ряде случаев основана на реакции спиртовых групп или боковых гидроксильных групп целлюлозы с ацилгалогенидом, таким как ацилхлорид, в том числе хлорангидрид жирной кислоты. Температура, которая может использоваться для нагрева гидрофобного реагента, зависит от химической природы реагента, и для галогенидов жирных кислот она находится в диапазоне, например, от приблизительно 120 градусов по Цельсию до приблизительно 180 градусов по Цельсию.
Гидрофобный реагент может быть нанесен на целлюлозный материал оберточной бумаги с любыми подходящими количеством или плотностью. Во многих вариантах осуществления плотность гидрофобного реагента составляет менее чем 3 грамма на квадратный метр, менее чем 2 грамма на квадратный метр или менее чем 1 грамм на квадратный метр, или в диапазоне от 0,1 до 3 грамм на квадратный метр, от 0,1 до 2 грамм на квадратный метр, или от 0,1 до 1 грамма на квадратный метр. Гидрофобный реагент может быть нанесен на поверхность оберточной бумаги методом печати и образовывать однородный или неоднородный рисунок.
Предпочтительно, гидрофобную трубчатую область формируют путем реакции группы сложноэфирной группы жирной кислоты или группы жирной кислоты с боковыми гидроксильными группами на целлюлозном материале оберточной бумаги для формирования гидрофобной поверхности. Реакционный этап может быть реализован путем нанесения галогенида жирной кислоты (например, такого как хлорид), что обеспечивает химическую связь сложноэфирной группы жирной кислоты или группы жирной кислоты с боковыми гидроксильными группами на целлюлозном материале оберточной бумаги для формирования гидрофобной поверхности. Этап нанесения может быть осуществлен путем загрузки галогенида жирной кислоты в жидкой форме на твердую опору, такую как щетка, валик или абсорбирующая или неабсорбирующая прокладка, с последующим приведением в контакт указанной твердой опоры с поверхностью бумаги. Галогенид жирной кислоты также может быть нанесен методами печати, такими как глубокая печать, флексография, струйная печать, гелиография, путем распыления, путем смачивания или путем погружения в жидкость, содержащую галогенид жирной кислоты. На этапе нанесения могут быть нанесены дискретные островки реагента, образующие равномерный или неравномерный рисунок гидрофобных областей на поверхности бумажной обертки. Равномерный или неравномерный рисунок гидрофобных областей на оберточной бумаге может быть образован из по меньшей мере 100 дискретных гидрофобных островков, по меньшей мере 500 дискретных гидрофобных островков, по меньшей мере 1000 дискретных гидрофобных островков или по меньшей мере 5000 дискретных гидрофобных островков. Дискретные гидрофобные островки могут иметь любую подходящую форму, такую как круглая, прямоугольная или многоугольная. Дискретные гидрофобные островки могут иметь любой подходящий средний поперечный размер. Во многих вариантах осуществления дискретные гидрофобные островки имеют средний поперечный размер в диапазоне от 5 до 100 микрометров или в диапазоне от 5 до 50 микрометров. Для содействия диффузии нанесенного реагента на поверхности, возможна также подача потока газа на поверхность обертки.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления гидрофобная обертка может быть изготовлена с помощью процесса, включающего нанесение жидкого состава, содержащего галогенид алифатической кислоты (предпочтительно галогенид жирной кислоты), на по меньшей мере одну поверхность бумажной обертки, при необходимости подачу потока газа на поверхность обертки для содействия диффузии нанесенного галогенида жирной кислоты, и выдержку поверхности обертки при температуре от 120 градусов по Цельсию до 180 градусов по Цельсию по меньшей мере в течение 5 минут, причем галогенид жирной кислоты вступает в реакцию in situ с гидроксильными группами целлюлозного материала в оберточной бумаге, что приводит к образованию сложных эфиров жирной кислоты. Предпочтительно, бумажная обертка изготовлена из бумаги, а галогенид жирной кислоты представляет собой стеароил хлорид, пальмитоил хлорид или смесь хлоридов жирных кислот с 16-20 атомами углерода в ацильной группе. Таким образом, гидрофобная бумажная обертка, изготовленная с помощью вышеописанного процесса, является отличимой от материала, изготовленного путем покрытия поверхности слоем предварительно изготовленного сложного эфира целлюлозы и жирной кислоты.
Гидрофобная обертка может быть изготовлена с помощью процесса нанесения жидкого состава реагента на по меньшей мере одну поверхность оберточной бумаги с плотностью в диапазоне от 0,1 до 3 грамм на квадратный метр, или от 0,1 до 2 грамм на квадратный метр, или от 0,1 до 1 грамма на квадратный метр. Жидкий реагент, наносимый с такими плотностями, делает поверхность оберточной бумаги гидрофобной.
Во многих конкретных вариантах осуществления толщина оберточной бумаги обеспечивает возможность распространения гидрофобных групп или реагента, нанесенного на одну поверхность, на противоположную поверхность, что эффективно придает схожие гидрофобные свойства обеим противоположным поверхностям. В одном примере толщина оберточной бумаги составила приблизительно 43 микрометра, и обеим поверхностям была придана гидрофобность с помощью процесса гравировки (печати) с использованием стеароил хлорида в качестве гидрофобного реагента для одной поверхности.
В некоторых вариантах осуществления материал или способ придания гидрофобных свойств гидрофобной трубчатой области по существу не влияет на проницаемость обертки в других областях. Предпочтительно, реагент или способ создания гидрофобной трубчатой области изменяет проницаемость обертки в этой обработанной области (по сравнению с необработанной областью обертки) на менее чем 10 процентов, или менее чем 5 процентов, или менее чем 1 процент.
Во многих конкретных вариантах осуществления гидрофобная поверхность может быть образована путем печати реагента вдоль длины целлюлозного материала. Могут использоваться любые подходящие способы печати, такие как глубокая печать, струйная печать и тому подобные. Предпочтительной является глубокая печать. Реагент может включать любые подходящие гидрофобные группы, которые могут быть химически, например ковалентно, связаны с оберткой, в частности с целлюлозным материалом или боковыми группами целлюлозного материала обертки.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления настоящего изобретения генерирующее аэрозоль изделие содержит токоприемник. В сочетании с конкретными вариантами осуществления трубчатый элемент содержит токоприемник. Предпочтительно, токоприемник является удлиненным и расположен в продольном направлении внутри трубчатого элемента. Предпочтительно, токоприемник находится в тепловом контакте с гелем или пористым материалом, нагруженным гелем. Это обеспечивает возможность содействия передаче тепла от нагревательного элемента в генерирующем аэрозоль устройстве на и через генерирующее аэрозоль изделие, предпочтительно через трубчатый элемент на токоприемник, и, следовательно, на гель или нагруженную гелем пористую среду, если они находятся вблизи токоприемника. При осуществлении нагрева методом индукционного нагрева, излучают флуктуационное электромагнитное поле через генерирующее аэрозоль изделие, предпочтительно через трубчатый элемент, на токоприемник, так что токоприемник преобразует флуктуационное поле в тепловую энергию, нагревая таким образом находящийся вблизи него гель или нагруженный гелем пористый материал. Обычно токоприемник имеет толщину от 10 до 500 микрометров. В предпочтительных вариантах осуществления токоприемник имеет толщину от 10 до 100 микрометров. В качестве альтернативы, токоприемник может присутствовать в форме порошка, который диспергирован внутри геля. Токоприемник выполнен с возможностью рассеяния энергии от 1 Ватта до 8 Ватт, например от 1,5 Ватта до 6 Ватт, при использовании в сочетании с конкретным индуктором. Термин «выполнен с возможностью» означает, что удлиненный токоприемник может быть изготовлен из конкретного материала, и он может иметь конкретные размеры, которые обеспечивают возможность рассеяния энергии от 1 Ватта до 8 Ватт при использовании совместно с конкретным индуктором, который генерирует флуктуационное магнитное поле с известной частотой и известной напряженностью поля.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предложена образующая аэрозоль система, содержащая электрическое генерирующее аэрозоль устройство, имеющее индуктор для создания переменного или флуктуационного электромагнитного поля, и генерирующее аэрозоль изделие, содержащее токоприемник, как описано и определено в данном документе. Генерирующее аэрозоль изделие взаимодействует с генерирующим аэрозоль устройством таким образом, что флуктуационное электромагнитное поле, создаваемое индуктором, индуцирует ток в токоприемнике, что приводит к нагреву токоприемника. Электрическое генерирующее аэрозоль устройство, предпочтительно способно генерировать флуктуационное электромагнитное поле, имеющее напряженность магнитного поля (напряженность Н-поля) от 1 килоампера на метр до 5 килоампер на метр (кА/м), предпочтительно от 2 килоампер на метр до 3 килоампер на метр (кА/м), например 2,5 килоампера на метр (кА/м). Электрическое генерирующее аэрозоль устройство предпочтительно способно генерировать флуктуационное электромагнитное поле, имеющее частоту от 1 Мегагерца (МГц) до 30 Мегагерц, например от 1 Мегагерца до 10 Мегагерц, например от 5 Мегагерц до 7 Мегагерц.
Предпочтительно, удлиненный токоприемник согласно настоящему изобретению представляет собой часть потребляемого изделия, и таким образом он является одноразовым. Благодаря использованию нового токоприемника для нагрева каждого генерирующего аэрозоль изделия, обеспечивается возможность повышения стабильности аромата в последовательности генерирующих аэрозоль изделий. Требования к очистке генерирующего аэрозоль устройства являются значительно более мягкими для устройств с многоразовыми нагревательными элементами, и обеспечивается возможность достижения чистоты без повреждения источника тепла. Кроме того, отсутствие нагревательного элемента, который должен проникать в образующий аэрозоль субстрат, означает, что вставка и извлечение генерирующего аэрозоль изделия из генерирующего аэрозоль устройства с меньшей вероятностью будут приводить к непреднамеренному повреждению генерирующего аэрозоль изделия или генерирующего аэрозоль устройства. Следовательно, вся образующая аэрозоль система является более надежной.
При размещении токоприемника внутри переменного электромагнитного поля вихревые токи, индуцируемые в токоприемнике, вызывают нагрев токоприемника. В идеальном случае токоприемник расположен в тепловом контакте с гелем или с нагруженным гелем пористым материалом трубчатого элемента, так что гель, или нагруженный гелем пористый материал, или оба из геля и нагруженного гелем пористого материала нагреваются токоприемником.
В сочетании с конкретными вариантами осуществления генерирующее аэрозоль изделие выполнено с возможностью взаимодействия с электрическим генерирующим аэрозоль устройством, содержащим индукционный источник нагрева. Индукционный источник нагрева или индуктор генерирует флуктуационное электромагнитное поле для нагрева токоприемника, размещенного внутри указанного флуктуационного электромагнитного поля. При использовании генерирующее аэрозоль изделие взаимодействует с генерирующим аэрозоль устройством, так что токоприемник размещается внутри флуктуационного электромагнитного поля, генерируемого индуктором.
Предпочтительно, токоприемник имеет размер по длине, превышающий его размер по ширине или его размер по толщине, например превышающий более чем в два раза его размер по ширине или его размер по толщине. Таким образом, токоприемник может быть описан как удлиненный токоприемник. Такой токоприемник расположен по существу в продольном направлении внутри стержня. Это означает, что размер по длине удлиненного токоприемника расположен приблизительно параллельно продольному направлению генерирующего аэрозоль изделия, например в пределах угла плюс/минус 10 градусов относительно продольного направления указанного стержня. В предпочтительных вариантах осуществления удлиненный токоприемный элемент может быть расположен в центральном, в радиальном направлении, положении внутри генерирующего аэрозоль изделия и проходить вдоль продольной оси генерирующего аэрозоль изделия.
Токоприемник предпочтительно выполнен в виде штыря, стержня, полоски, листа или лезвия. Токоприемник предпочтительно имеет длину от 5 миллиметров до 15 миллиметров, например от 6 миллиметров до 12 миллиметров или от 8 миллиметров до 10 миллиметров. Обычно длина токоприемника по меньшей мере равна длине трубчатого элемента, и обычно она составляет от 20 процентов до 120 процентов продольной длины трубчатого элемента, например от 50 процентов до 120 процентов длины трубчатого элемента, предпочтительно от 80 процентов до 120 процентов продольной длины трубчатого элемента. Токоприемник предпочтительно имеет ширину, составляющую от 1 миллиметра до 5 миллиметров, и может иметь толщину, составляющую от 0,01 миллиметра до 2 миллиметров, например, от 0,5 миллиметра до 2 миллиметров. Предпочтительный вариант осуществления может иметь толщину от 10 микрометров до 500 микрометров или, еще более предпочтительно, от 10 до 100 микрометров. Если токоприемник имеет постоянное поперечное сечение, например круглое поперечное сечение, то его предпочтительная ширина или диаметр составляют от 1 миллиметра до 5 миллиметров.
Токоприемник может быть выполнен из любого материала, способного к индукционному нагреву до температуры, достаточной для генерирования аэрозоля из образующего аэрозоль субстрата. В предпочтительных вариантах осуществления токоприемник содержит металл или углерод. Предпочтительный токоприемник может содержать ферромагнитный материал, например ферритный чугун, или ферромагнитную сталь, или нержавеющую сталь. В других конкретных вариантах осуществления токоприемник содержит алюминий. Предпочтительные токоприемники могут быть выполнены из нержавеющей стали серии 400, например из нержавеющей стали марки 410, или марки 420, или марки 430. Разные материалы будут рассеивать разные количества энергии, будучи размещенными внутри электромагнитных полей, имеющих схожие значения частоты и напряженности поля. Таким образом, все параметры токоприемника, такие как тип материала, длина, ширина и толщина, могут быть изменены для обеспечения требуемого рассеяния мощности внутри известного электромагнитного поля.
Токоприемники могут быть нагреты до температуры свыше 250 градусов по Цельсию. Тем не менее, предпочтительно, токоприемники нагреваются до температуры менее чем 350 градусов по Цельсию для предотвращения сжигания материала, находящегося в контакте с токоприемником. Подходящие токоприемники могут содержать неметаллическую сердцевину с металлическим слоем, расположенным на указанной неметаллической сердцевине, например металлическими дорожками, выполненными на поверхности керамической сердцевины.
Токоприемник может иметь защитный наружный слой, например защитный керамический слой или защитный стеклянный слой, окружающий удлиненный токоприемник. Токоприемник может содержать защитное покрытие из стекла, керамики или инертного металла, выполненное поверх сердцевины из токоприемного материала.
Предпочтительно, токоприемник расположен в тепловом контакте с образующим аэрозоль субстратом, например внутри трубчатого элемента. Таким образом, при нагреве токоприемника происходит нагрев образующего аэрозоль субстрата и выделение материала из геля для формирования аэрозоля. Предпочтительно, токоприемник расположен в непосредственном физическом контакте с гелем, содержащим активное вещество, например внутри трубчатого элемента, причем токоприемник предпочтительно окружен гелем или нагруженной гелем пористой средой.
В конкретных вариантах осуществления генерирующее аэрозоль изделие или трубчатый элемент содержат один токоприемник. В качестве альтернативы, в других конкретных вариантах осуществления генерирующее аэрозоль изделие содержит более чем один токоприемник.
Любой из признаков, описанных в данном документе в отношении конкретного варианта осуществления, аспекта или примера трубчатого элемента, генерирующего аэрозоль изделия или генерирующего аэрозоль устройства, может быть в равной степени применим к любому другому варианту осуществления трубчатого элемента, генерирующего аэрозоль изделия или генерирующего аэрозоль устройства.
Далее последуют ссылки на чертежи, которые иллюстрируют один или более аспектов, описанных в настоящем изобретении. Однако следует понимать, что и другие аспекты, не изображенные на чертежах, попадают в рамки объема настоящего изобретения. Одинаковые номера, используемые на фигурах, относятся к одинаковым компонентам, этапам и тому подобному. Однако следует понимать, что использование номера для обозначения компонента на определенной фигуре не предназначено для ограничения компонента на другой фигуре, отмеченного тем же самым номером. В дополнение, использование разных номеров для обозначения компонентов на разных фигурах не предназначено для указания на то, что компоненты с другими номерами не могут быть такими же или схожими с компонентами, пронумерованными иным образом. Фигуры представлены с целью иллюстрации, а не ограничения. Схематические чертежи, представленные на фигурах, не обязательно выполнены в масштабе.
На Фиг. 1 показан схематический вид в разрезе генерирующего аэрозоль устройства и схематический вид сбоку генерирующего аэрозоль изделия, которое может быть вставлено в генерирующее аэрозоль устройство.
На Фиг. 2 показан схематический вид в разрезе генерирующего аэрозоль устройства, изображенного на Фиг. 1, и схематический вид сбоку изделия, изображенного на Фиг. 1, вставленного в устройство, генерирующее аэрозоль.
На Фиг. 3-6 показаны схематические виды в разрезе различных вариантов осуществления генерирующих аэрозоль изделий.
На Фиг. 7 показан схематический вид сбоку генерирующего аэрозоль изделия.
На Фиг. 8 показан схематический вид в перспективе варианта осуществления генерирующего аэрозоль изделия, показанного на Фиг. 7, на котором часть обертки удалена для иллюстративных целей.
На Фиг. 9 показан схематический вид сбоку генерирующего аэрозоль изделия.
На Фиг. 10 показан схематический вид сбоку варианта осуществления генерирующего аэрозоль изделия, изображенного на Фиг. 9, с удаленной частью оберточной бумаги.
На Фиг. 11 показан схематический вид направляющей для текучей среды в образце генерирующего аэрозоль изделия.
На Фиг. 12 показан схематический вид образца генерирующего аэрозоль изделия, в который вставлена направляющая для текучей среды, изображенная на Фиг. 11.
На Фиг. 13 показан вид в разрезе, проведенном вдоль длины генерирующего аэрозоль изделия.
На Фиг. 14, 15 и 16 показан вид в перспективе и два вида в разрезе трубчатого элемента для генерирующего аэрозоль изделия.
На Фиг. 17 показана часть процесса изготовления трубчатого элемента для генерирующего аэрозоль изделия.
На Фиг. 18 показана часть еще одного процесса изготовления трубчатого элемента для генерирующего аэрозоль изделия.
На Фиг. 19 показана часть альтернативного процесса изготовления трубчатого элемента для генерирующего аэрозоль изделия.
На Фиг. 20 показана генерирующая аэрозоль система, содержащая генерирующее аэрозоль устройство с электрическим нагревом и генерирующее аэрозоль изделие.
На Фиг. 21, 22 и 23 показаны виды в разрезе дополнительных трубчатых элементов для генерирующего аэрозоль изделия.
На Фиг. 24 показан вид в разрезе вдоль длины генерирующего аэрозоль изделия.
На Фиг. 25-29 показаны схематические виды в разрезе различных трубчатых элементов.
На Фиг. 30-34 показаны схематические виды в разрезе различных трубчатых элементов.
На Фиг. 35 показан схематический вид в перспективе трубчатого элемента, содержащего нагруженную гелем нить.
На Фиг. 36 показан схематический вид в разрезе (в от ближней стороны к дальней) трубчатого элемента, показанного на Фиг. 35.
На Фиг. 37 показан вид в разрезе трубчатого элемента, показанного на Фиг. 35.
На Фиг. 38 показан вид в разрезе трубчатого элемента.
На Фиг. 39 показан вид в разрезе трубчатого элемента.
На Фиг. 1 и 2 показан пример генерирующего аэрозоль изделия при использовании с генерирующим аэрозоль устройством. Подходит для использования с трубчатыми элементами по настоящему изобретению.
На Фиг. 1-2 показан пример генерирующего аэрозоль изделия 100 и генерирующего аэрозоль устройства 200. Генерирующее аэрозоль изделие 100 имеет ближний или мундштучный конец 101 и дальний конец 103. На Фиг. 2 дальний конец 103 генерирующего аэрозоль изделия 100 помещен в приемник 220 генерирующего аэрозоль устройства 200. Генерирующее аэрозоль устройство 200 содержит обертку 110, образующую приемник 220, который выполнен с возможностью приема генерирующего аэрозоль изделия 100. Генерирующее аэрозоль устройство 200 также содержит нагревательный элемент 230, который образует полость 235, выполненную с возможностью приема генерирующего аэрозоль изделия 100 предпочтительно за счет посадки с натягом. Нагревательный элемент 230 может содержать электрически резистивный нагревательный компонент. В дополнение, устройство 200 содержит источник 240 питания и управляющую электронную схему 250, которые взаимодействуют для управления нагревом нагревательного элемента 230.
Нагревательный элемент 230 может нагревать дальний конец 103 генерирующего аэрозоль изделия 100, которое содержит трубчатый элемент 500 (не показан). В данном примере трубчатый элемент 500 содержит гель 124, содержащий активное вещество, содержащее никотин. Нагрев генерирующего аэрозоль изделия 100 приводит к тому, что трубчатый элемент 500, содержащий гель 124, содержащий активное вещество, генерирует аэрозоль, который содержит активное вещество и может переноситься наружу из генерирующего аэрозоль изделия 100 на ближнем конце 101. Генерирующее аэрозоль устройство 200 содержит кожух 210.
На Фиг. 1-2 нагревательный механизм в точности не показан.
На Фиг. 1-6 показан вид в продольном разрезе генерирующих аэрозоль изделий 100 . Иначе говоря, на Фиг. 1-6 показан вид генерирующего аэрозоль изделия 100, разрезанного пополам в продольном направлении. В вариантах осуществления по Фиг. 1-6 генерирующее аэрозоль изделие является трубчатым. Если смотреть на всю концевую поверхность генерирующего аэрозоль изделия 100, показанного на Фиг. 1-6 , будь то ближний конец 101 или дальний конец 103, то будет видно, что она круглая. Трубчатый элемент 500, если он используется или показан в вариантах осуществления по Фиг. 1-6, также является трубчатым. Трубчатый элемент 500 может представлять собой трубчатый компонент трубчатого генерирующего аэрозоль изделия 100 в вариантах осуществления по Фиг. 1-6. Если смотреть на всю концевую поверхность трубчатого элемента 500, используемого или показанного в варианте осуществления по Фиг. 1 -6, будь то ближний конец или дальний конец, то будет видно, что концевая поверхность трубчатого элемента является круглой. Поскольку Фиг. 1-6 представляют собой двумерные виды в продольном разрезе, невозможно увидеть боковую кривизну генерирующего аэрозоль изделия и трубчатого элемента 600, наряду с прочими компонентами. Чертежи предназначены для иллюстративных целей и для пояснения настоящего изобретения, и они могут быть выполнены не в масштабе. Трубчатый элемент 500 , показанный на Фиг. 1-6, предназначен для иллюстрации трубчатого элемента 500 в генерирующем аэрозоль изделии 100, однако признаки генерирующего аэрозоль изделия 100 являются необязательными для показанного на фигурах варианта осуществления трубчатого элементе 500 , и они не должны рассматриваться как существенные признаки трубчатого элемента 500.
В некоторых примерах нагревательный механизм может действовать за счет кондуктивного нагрева, при котором тепло передается от нагревательного элемента 230 генерирующего аэрозоль устройства 200 на генерирующее аэрозоль изделие 100. Это может с легкостью осуществляться, когда генерирующее аэрозоль изделие 100 размещено в приемнике 220 генерирующего аэрозоль устройства 200, и дальний конец 103 (предпочтительно представляющий собой конец, на котором размещен трубчатый элемент 500, содержащий гель) и, таким образом, генерирующее аэрозоль изделие 100, находятся в контакте с нагревательным элементом 230 генерирующего аэрозоль устройства 200. В конкретных примерах нагревательный элемент содержит нагревательное лезвие, которое выступает из генерирующего аэрозоль устройства 200 и пригодно для проникновения в генерирующее аэрозоль изделие 100 для создания непосредственного контакта с гелем 124 трубчатого элемента 500.
В данном примере нагревательный механизм действует за счет индукции, когда нагревательный элемент генерирует электромагнитное излучение, которое поглощается трубчатым элементом при нахождении генерирующего аэрозоль изделия 100 в приемнике 220 генерирующего аэрозоль устройства 200.
На Фиг. 3а и 3b изображен вариант осуществления генерирующего аэрозоль изделия 100, содержащего обертку 110 и направляющую 400 для текучей среды. На Фиг. 3a и 3b показаны виды в продольном разрезе генерирующего аэрозоль изделия 100. Иначе говоря, виды на Фиг. 3a и Фиг. 3b показывают генерирующее аэрозоль изделие 100, разрезанное пополам в продольном направлении. В варианте осуществления по Фиг. 3a и Фиг. 3b генерирующее аэрозоль изделие является трубчатым. Если смотреть на всю концевую поверхность генерирующего аэрозоль изделия 100 по Фиг. 3a или 3b, будь то ближний конец 101 или дальний конец 103, то будет видно, что она круглая. Трубчатый элемент 500 по Фиг. 3a или Фиг. 3b также является трубчатым. Трубчатый элемент 500 представляет собой трубчатый компонент трубчатого генерирующего аэрозоль изделия 100 согласно вариантам осуществления по Фиг. 3a и Фиг. 3b. Если смотреть на всю концевую поверхность трубчатого элемента 500 в варианте осуществления по Фиг. 3a или Фиг. 3b, будь то ближний конец или дальний конец, то будет видно, что поверхность трубчатого элемента является круглой. Поскольку на Фиг. 3a и Фиг. 3b показаны двумерные виды в продольном разрезе, невозможно увидеть боковую кривизну генерирующего аэрозоль изделия и трубчатого элемента 600, наряду с другими компонентами. На Фиг. 3a ближний конец трубчатого элемента 500 показан не с прямым краем. На Фиг. 3b показан ближний конец трубчатого элемента 500 в виде прямой линии по ширине генерирующего аэрозоль изделия. Чертежи предназначены для иллюстративных целей и для пояснения настоящего изобретения, и они могут быть выполнены не в масштабе. Трубчатый элемент 500 показан на Фиг. 3a и Фиг. 3b для иллюстрации указанного трубчатого элемента в генерирующем аэрозоль изделии, однако признаки генерирующего аэрозоль изделия 100 являются необязательными для показанного на фигурах варианта осуществления трубчатого элемента и не должны рассматриваться как существенные признаки трубчатого элемента 500.
Направляющая 400 для текучей среды имеет ближний конец 401, дальний конец 403 и внутренний продольный канал 430, проходящий от дальнего конца 403 до ближнего конца 401. Внутренний продольный канал 430 имеет первый участок 410 и второй участок 420. Первый участок 410 образует первый участок канала 430, который проходит от дальнего конца 413 первого участка 410 до ближнего конца 411 первого участка 410. Второй участок 420 образует второй участок канала 430, который проходит от дальнего конца 423 второго участка 420 до ближнего конца 421 второго участка 420. Первый участок 410 канала 430 имеет суженное проходное сечение, проходящее от дальнего конца 413 до ближнего конца 411 первого участка 410, чтобы вызвать ускорение текучей среды, например воздуха, проходящей через этот первый участок 410 внутреннего продольного канала 430 при приложении отрицательного давления к ближнему концу 101 генерирующего аэрозоль изделия 100. Проходное сечение первого участка 410 внутреннего продольного канала 430 сужается от дальнего конца 413 до ближнего конца 411 первого участка 410. Второй участок 420 внутреннего продольного канала 430 имеет расширяющееся проходное сечение от дальнего конца 423 до ближнего конца 421 второй части 420 направляющей 400 для текучей среды. На втором участке 420 внутреннего продольного канала 430 обеспечивается возможность замедления текучей среды.
Обертка 110 образует открытый ближний конец 101 генерирующего аэрозоль изделия 100 и дальний конец 103. Трубчатый элемент 500, содержащий гель, содержащий активное вещество (не показано), размещен в дальнем конце 103 генерирующего аэрозоль изделия 100. Генерирующее аэрозоль изделие 100 содержит концевую заглушку 600 на своем самом дальнем конце 103. Концевая заглушка 600 расположена на дальней стороне трубчатого элемента 500. Концевая заглушка 600 содержит материал с высоким сопротивлением втягиванию, так что текучая среда смещается для поступления в генерирующее аэрозоль изделие 100 через отверстия 150 при приложении отрицательного давления к ближнему концу 101 генерирующего аэрозоль изделия 100. Аэрозоль, генерируемый или выделяющийся при нагреве из трубчатого элемента 500, содержащего активное вещество, может поступать в полость 140 в генерирующем аэрозоль изделии, расположенную дальше по потоку относительно трубчатого элемента 500, для переноса через внутренний продольный канал 430.
Отверстия 150 проходят через обертку 110. По меньшей мере одно отверстие 150 сообщается с наружным продольным каналом 440, образованным между наружной поверхностью направляющей 400 для текучей среды и внутренней поверхностью обертки 110. Уплотнение образовано между направляющей 400 для текучей среды и оберткой 110 в месте, расположенном между отверстиями 150 и ближним концом 101.
При приложении отрицательного давления к ближнему концу 101 генерирующего аэрозоль изделия 100 текучая среда поступает в отверстия 150 и протекает через наружные продольные каналы 440 в полость 140 и в трубчатый элемент 500, содержащий гель, содержащий активное вещество, где текучая среда может захватывать аэрозоль при нагреве трубчатого элемента 500, содержащего гель, содержащий активное вещество. Текучая среда затем протекает через внутренний продольный канал 430 и через ближний конец 101 генерирующего аэрозоль изделия 100. При протекании текучей среды через первый участок 410 внутреннего продольного канала 430 текучая среда ускоряется. При протекании текучей среды через второй участок внутреннего продольного канала 430 текучая среда замедляется. В изображенном на фигурах варианте осуществления обертка 110 образует ближнюю полость 130, которая расположена между ближним концом 401 направляющей 400 для текучей среды и ближним концом 101 изделия 100 и которая может служить для замедления текучей среды перед ее выходом из мундштучного конца 101.
На Фиг. 4 показан еще один вариант осуществления генерирующего аэрозоль изделия 100, содержащий обертку 110 и направляющую 400 для текучей среды.
Направляющая 400 для текучей среды имеет ближний конец 401, дальний конец 403 и внутренний продольный канал 430, проходящий от дальнего конца 403 до ближнего конца 401. Внутренний продольный канал 430 имеет первый участок 410, второй участок 420 и третий участок 435. Первый участок 410 находится между вторым 420 и третьим 435 участками. Первый участок 410 образует первый участок внутреннего продольного канала 430, который проходит от дальнего конца 413 первого участка 410 до ближнего конца 411 первого участка 410. Второй участок 420 образует второй участок внутреннего продольного канала 430, который проходит от дальнего конца 423 второго участка 420 до ближнего конца 421 второго участка 420. Третий участок 435 образует третий участок внутреннего продольного канала 430, который проходит от дальнего конца 433 третьего участка к ближнему концу 431 третьего участка. Третий участок 435 имеет по существу постоянный внутренний диаметр от ближнего конца 431 до дальнего конца 433. Первый участок 410 внутреннего продольного канала 430 имеет суженное проходное сечение, проходящее от дальнего конца 413 до ближнего конца 411 первого участка 410, чтобы вызвать ускорение текучей среды, проходящей через этот первый участок 410 внутреннего продольного канала 430, при приложении отрицательного давления к ближнему концу 101 генерирующего аэрозоль изделия 100. Площадь поперечного сечения первой части 410 внутреннего продольного канала 430 сужается от дальнего конца 413 к ближнему концу 411 первой части 410. Второй участок 420 внутреннего продольного канала 430 имеет расширяющееся проходное сечение от дальнего конца 423 до ближнего конца 421 второго участка 420 внутреннего продольного канала 430 для текучей среды. На втором участке 420 внутреннего продольного канала 430 обеспечивается возможность замедления текучей среды при ее прохождении с дальней стороны в направлении ближней стороны.
Как и изделие 100, изображенное на Фиг. 3, изделие, изображенное на Фиг. 4, содержит обертку 110, которая образует открытый ближний конец 101 и дальний конец 103 с концевой заглушкой 600, имеющей высокое сопротивление втягиванию. Трубчатый элемент 500, содержащий гель, содержащий активное вещество, расположен в дальнем конце 103 генерирующего аэрозоль изделия. Аэрозоль, выделяющийся при нагреве из геля, содержащего активное вещество, может поступать в полость 140 в генерирующем аэрозоль изделии 110 для переноса через внутренний продольный канал 430.
Хотя это не показано на Фиг. 4, генерирующее аэрозоль изделие 100 содержит по меньшей мере одно отверстие (такое как отверстия 150, показанные на Фиг. 3), которое проходит через обертку 110 и сообщается с наружным продольным каналом 440, образованным между наружной поверхностью направляющей 400 для текучей среды и внутренней поверхностью обертки 110. Между направляющей 400 для текучей среды и оберткой 110 в месте, расположенном между указанными отверстиями и ближним концом 101, выполнено уплотнение. Хотя указанное уплотнение не обязательно должно быть непроницаемым для текучей среды, предпочтительно, чтобы уплотнение в данном случае имело высокое сопротивление втягиванию или было в некоторой степени непроницаемым, чтобы смещать текучую среду, поступающую в отверстия 150 по наружным продольным каналам в направлении дальней стороны к трубчатому элементу 500. Третья 435 направляющей 400 для текучей среды проходит по длине направляющей 400 для текучей среды и наружного продольного канала 440 для обеспечения дополнительного расстояния между отверстиями (которые не показаны на Фиг. 4 и могут быть расположены вблизи ближнего конца 401 внутреннего продольного канала) и трубчатым элементом 500, содержащим гель, содержащий активное вещество, так что маловероятна утечка геля, содержащего активное вещество, через отверстия 150.
При приложении отрицательного давления к ближнему концу 101 генерирующего аэрозоль изделия 100, изображенного на Фиг. 4, текучая среда поступает в отверстия 150 и протекает через наружные продольные каналы 440 в полость 140 и в трубчатый элемент 500, содержащий гель, содержащий активное вещество, где возможен захват текучей средой материала из геля, содержащего активное вещество, при нагреве. Затем возможно протекание текучей среды через внутренний продольный канал 430 и через ближний конец 101 генерирующего аэрозоль изделия. При протекании текучей среды через внутренний продольный канал 430 эта текучая среда протекает через третий участок 435, первый участок 410 и затем второй участок 420 генерирующего аэрозоль изделия 100. При протекании текучей среды через первый участок 410 внутреннего продольного канала 430 текучая среда ускоряется. При протекании текучей среды через второй участок 420 внутреннего продольного канала 430 текучая среда замедляется. В альтернативных конкретных вариантах осуществления второй участок 420 и третий участок 435 внутреннего продольного канала 430 являются необязательными. В изображенном на фигурах варианте осуществления обертка образует ближнюю полость 130, которая расположена между ближним концом 401 направляющей 400 для текучей среды и ближним концом 101 изделия 100 и может служить для замедления текучей среды перед выходом из мундштучного конца 101.
На Фиг. 5 и Фиг. 6 изображены дополнительные варианты осуществления генерирующих аэрозоль изделий 100, которые содержат обертку 110, концевую заглушку 600, трубчатый элемент 500, который содержит гель, содержащий активное вещество, ближнюю полость 130, полость 140 и направляющую 400 для текучей среды. Направляющая 400 для текучей среды имеет ближний конец 401, дальний конец 403 и внутренний продольный канал 430, проходящий от дальнего конца до 403 ближнего конца 401. Внутренний продольный канал 430 имеет первый участок 410 и третий участок 435. Первый участок 410 образует первый участок 410 внутреннего продольного канала 430, который проходит от дальнего конца 413 первого участка 410 до ближнего конца 411 первого участка 410. Третий участок 435 образует третий участок внутреннего продольного канала 430, который проходит от ближнего конца 433 третьего участка 435 до дальнего конца 431 третьего участка 435. Третий участок 435 имеет по существу постоянный внутренний диаметр от ближнего конца 433 до дальнего конца 431.
На Фиг. 5 первый участок 410 внутреннего продольного канала 430 имеет по существу постоянный внутренний диаметр от дальнего конца 413 до ближнего конца 411 первого участка 410. Внутренний диаметр внутреннего продольного канала 430 на первом участке 410 составляет меньше, чем внутренний диаметр внутреннего продольного канала 430 на третьем участке 435. Суженный внутренний диаметр внутреннего продольного канала 430 на первом участке 410, по сравнению с третьим участком 435, обеспечивает возможность ускорения текучей среды при ее протекании от третьего участка 435 до первого участка 410.
На Фиг. 6 первый участок 410 направляющей 400 для текучей среды содержит несколько сегментов 410A, 410B, 410C со ступенчато изменяющимися внутренними диаметрами. Самый дальний сегмент 410A имеет наибольший внутренний диаметр, и самый ближний сегмент 410С имеет наименьший внутренний диаметр. При протекании текучей среды через канал 430 из первого сегмента 410A во второй сегмент 401B и из второго сегмента 410B в третий сегмент 410C, обеспечивается возможность ускорения текучей среды по мере ступенчатого сужения проходного сечения внутреннего продольного канала 430.
Первые участки 410 на Фиг. 5 и Фиг. 6 представляют собой примеры конструкции, которая может быть полезна, если материал, применяемый для выполнения первого участка 410, не является легко формуемым. Например, первый участок 410 или сегменты 410A, 410B, 410C первого участка 410 могут быть выполнены из ацетилцеллюлозного волокна. В отличие от этого, первые участки 410 направляющей 400 для текучей среды, изображенные на Фиг. 3 и Фиг. 4, обеспечивают примеры конструкции, которая может быть полезна, если материал, применяемый для выполнения первого участка 410, является формуемым, например если первый участок выполнен из полиэфирэфиркетона (ПЭЭК).
Как и генерирующее аэрозоль изделие 100, изображенное на Фиг. 3 и Фиг. 4, генерирующие аэрозоль изделия, изображенные на Фиг. 5 и Фиг. 6, содержат обертку 110, которая образует открытый ближний конец 101 и дальний конец 103 с концевой заглушкой 600, имеющей высокое сопротивление втягиванию. В данных примерах трубчатый элемент 500, содержащий гель 124, содержащий активное вещество, размещен в дальнем конце 103 генерирующего аэрозоль изделия 100. Аэрозоль, выделяющийся при нагреве из трубчатого элемента 500, содержащего гель 124, содержащий активное вещество, может поступать в полость 140 в генерирующем аэрозоль изделии 100 для переноса через внутренний продольный канал 430.
Хотя это не показано на Фиг. 5 и Фиг. 6, генерирующее аэрозоль изделие 100 содержит по меньшей мере одно отверстие (такое как отверстия 150, показанные на Фиг. 3), которое проходит через обертку 110 и сообщается с наружным продольным каналом 440, образованным между наружной поверхностью направляющей 400 для текучей среды и внутренней поверхностью обертки 110. Между направляющей 400 для текучей среды и оберткой 110 в месте, расположенном между отверстиями 150 и ближним концом 101, выполнено уплотнение. Это способствует смещению текучей среды, поступающей через отверстия 150 вдоль наружных продольных каналов 440 в трубчатом элементе 500 или в направлении дальней стороны. Третий участок 435 внутреннего продольного канала 430, помимо всего прочего, служит для увеличения длины направляющей 400 для текучей среды и наружного продольного канала 440, чтобы обеспечить дополнительное расстояние между отверстиями 150 (которые не показаны на Фиг. 5 и Фиг. 6 и могут быть расположены вблизи ближнего конца наружного продольного канала 440) и трубчатым элементом 500, содержащим гель 124, содержащий активное вещество, с тем, чтобы утечка геля 124, содержащего активное вещество, через отверстия 150 была маловероятна.
При приложении отрицательного давления к ближнему концу 101 генерирующего аэрозоль изделия 100, изображенного на Фиг. 5 и Фиг. 6, текучая среда поступает в отверстия 150 и протекает через наружные продольные каналы 440 в полость 140 и в трубчатый элемент 500, содержащий гель 124, содержащий активное вещество, где возможен захват текучей средой материала из геля при нагреве трубчатого элемента 500. Затем текучая среда протекает через внутренний продольный канал 430 и через ближний конец 101. При протекании текучей среды через внутренний продольный канал 430, эта текучая среда протекает через третий участок 435 и затем через первый участок 410 генерирующего аэрозоль изделия 100. При втекании текучей среды в первый участок 410 внутреннего продольного канала 430 обеспечивается возможность ее ускорения во внутреннем продольном канале 430, поскольку внутренний диаметр внутреннего продольного канала 430 на первом участке 410 составляет меньше, чем на третьем участке 435. В генерирующем аэрозоль изделии 100, изображенном на Фиг. 6, обеспечивается возможность ускорения текучей среды при ее прохождении через каждый сегмент 410A, 410B, 410C первого участка 410.
В вариантах осуществления, изображенных на Фиг. 4 и Фиг. 5, обертка образует полость 130, которая расположена между ближним концом 401 направляющей 400 для текучей среды и ближним концом 101 генерирующего аэрозоль изделия 100 и может служить для замедления текучей среды, которая выходит из внутреннего продольного канала 430 на ближнем конце 401 направляющей 400 для текучей среды перед выходом из ближнего конца 101.
На Фиг. 7-8 изображен вариант осуществления генерирующего аэрозоль изделия 100. Генерирующее аэрозоль изделие 100 содержит обертку 110 и отверстия 150, проходящие через обертку 110. Генерирующее аэрозоль изделие содержит концевую заглушку 600, которая образует дальний конец 103 генерирующего аэрозоль изделия 100. Концевая заглушка имеет высокое сопротивление втягиванию. Трубчатый элемент 500, содержащий гель, содержащий активное вещество, размещен на ближней стороне концевой заглушки 600 в генерирующем аэрозоль изделии 100. При нагреве обеспечивается возможность создания трубчатым элементом 500 аэрозоля, который поступает в полость 140 и к ближней стороне трубчатого элемента 500.
На Фиг. 7 показан вид сбоку трубчатого генерирующего аэрозоль изделия 100. Если смотреть на концевую поверхность либо ближнего конца 101, либо дальнего конца 103, то будет видно, что эта концевая поверхность является круглой. На Фиг. 7 показан двумерный чертеж, и поэтому невозможно увидеть кривизну трубчатого генерирующего аэрозоль изделия. На Фиг. 8 показан вид в перспективе с частичным разрезом того же самого варианта осуществления, что и вариант, показанный и описанный с использованием Фиг. 7. Можно видеть, что поверхность дальнего конца, хотя и частично закрытая, является круглой. Можно видеть, что концевая поверхность ближнего конца 101, хотя и частично вырезанная, также является круглой. Кроме того, на Фиг. 8 можно видеть, что трубчатый элемент 500 имеет трубчатую форму. Кроме того, на Фиг. 8 можно видеть, что концевая крышка 600 тоже имеет трубчатую форму в данном варианте осуществления.
По меньшей мере одно из отверстий 150 сообщается с по меньшей мере одним наружным продольным каналом 440, образованным между направляющей 400 для текучей среды и оберткой 110 и между боковыми стенками 450. Направляющая 400 для текучей среды содержит обод 460, который прижат к внутренней поверхности обертки 110 для формирования уплотнения. Указанное уплотнение образовано между мундштучным концом 101 и отверстиями 150.
При приложении отрицательного давления к ближнему концу 101 обеспечивается возможность поступления текучей среды, например воздуха, в отверстия 150 и протекания через наружные продольные каналы 440 в полость 140 и затем через трубчатый элемент 500, где материал из геля 124 выделяется в текучую среду. Затем текучая седа протекает через внутренний продольный канал 430, проходящий через направляющую 400 для текучей среды, поступает в полость 130, образованную оберткой 110, и далее протекает (и выходит) через ближний конец 101 генерирующего аэрозоль изделия 100. Внутренний продольный канал 430 направляющей 400 для текучей среды может быть выполнен любым подходящим образом, например так, как показано на Фиг. 3-6.
На Фиг. 9-10 показан вариант осуществления генерирующего аэрозоль изделия 100, который содержит мундштук 170, образующий часть обертки 110, и направляющую 400 для текучей среды в генерирующем аэрозоль изделии 100. Изделие 100, генерирующее аэрозоль, содержит трубчатый элемент 500, который образует дальний конец 103 изделия 100, генерирующего аэрозоль, а также образован частью обертки 110. Трубчатый элемент 500 выполнен с возможностью его размещения на дальнем участке мундштука 170, например, за счет посадки с натягом. Трубчатый элемент 500, содержащий гель 124, содержащий активное вещество (не показано), может быть расположен в трубчатом элементе 500. Генерирующее аэрозоль изделие 100 содержит концевую заглушку 600 на своем самом дальнем конце 103. Концевая заглушка 600 имеет высокое сопротивление втягиванию.
На Фиг. 9 показан вид сбоку генерирующего аэрозоль изделия 100 с частичной выемкой. Если смотреть на всю концевую поверхность либо ближнего конца 101, либо дальнего конца 103, то будет видно, что эта концевая поверхность является круглой. На Фиг. 9 показан двумерный чертеж, и поэтому невозможно увидеть кривизну трубчатого генерирующего аэрозоль изделия. На Фиг. 10 показан вид в перспективе с частичным разрезом того же самого генерирующего аэрозоль изделия 100 с частичной выемкой, что и показанное и описанное с использованием Фиг. 9. Можно видеть, что концевая поверхность дальнего конца, хотя и частично закрытая, является круглой. Можно видеть, что концевая поверхность ближнего конца 101, хотя и частично вырезанная, также является круглой. Кроме того, на Фиг. 10 можно видеть, что трубчатый элемент 500 имеет трубчатую форму. Кроме того, на Фиг. 10 можно видеть, что концевая крышка 600 тоже имеет трубчатую форму в данном варианте осуществления.
Направляющая 400 для текучей среды содержит внутренний продольный канал 430 (не показан), который содержит участок, ускоряющий текучую среду, и который может содержать участок, замедляющий текучую среду. Между оберткой 110 и направляющей 400 для текучей среды образовано уплотнение, поскольку обертка 110 и направляющая 400 для текучей среды выполнены из единой заготовки. Отверстие 150 выполнено в обертке 110 и сообщается с наружным продольным каналом 640, который образован по меньшей мере частично внутренней поверхностью обертки 110. Участок наружного продольного канала 640 в целом образован между внутренней поверхностью обертки 110 и областью снаружи направляющей 400 для текучей среды. Наружный продольный канал 640 проходит менее чем на всю длину по окружности изделия 100. В данном варианте осуществления наружный продольный канал 640 проходит приблизительно на 50 процентов длины по окружности генерирующего аэрозоль изделия 100. Наружный продольный канал 640 направляет текучую среду, например воздух, от отверстия 150 в направлении трубчатого элемента 500 (не показан) вблизи дальнего конца 103.
При приложении отрицательного давления к ближнему концу 101 текучая среда, например окружающий воздух, поступает в генерирующее аэрозоль изделие 100 через отверстие 150. Текучая среда проходит через наружный продольный канал 640 в направлении трубчатого элемента 500, который содержит гель 124, содержащий активное вещество, и расположен на дальнем конце 103. Затем текучая среда протекает через внутренний продольный канал 430 направляющей 400 для текучей среды, где текучая среда ускоряется и, при необходимости, замедляется. Затем текучая среда, например воздух, может выходить из ближнего конца 101 генерирующего аэрозоль изделия 100.
На Фиг. 11 показано изображение направляющей 400 для текучей среды, выполненной из полиэфирэфиркетона (ПЭЭК) путем механической обработки с числовым программным управлением (ЧПУ). Направляющая 400 для текучей среды, изображенная на Фиг. 11, имеет длину 25 миллиметров, наружный диаметр на ближнем конце 6,64 миллиметра и наружный диаметр на дальнем конце 6,29 миллиметра. Наружный диаметр на дальнем конце представляет собой диаметр дальнего конца относительно основания боковых стенок. Направляющая 400 для текучей среды имеет 12 наружных продольных каналов 640 , образованных вокруг ее наружной поверхности, причем каждая боковая стенка имеет по существу полукруглое поперечное сечение. Наружные продольные каналы 640 имеют радиус 0,75 миллиметра и длину 20 миллиметров. Направляющая 400 для текучей среды имеет внутренний продольный канал 430 (не показан), содержащий три участка: первый участок (участок ускорения воздуха), второй участок (участок замедления воздуха), расположенный дальше по потоку или с ближней стороны относительно первого участка, и третий участок, расположенный раньше по потоку или с дальней стороны относительно первого участка. Третий участок внутреннего продольного канала 430 направляющей 400 для текучей среды проходит от дальнего конца 103 генерирующего аэрозоль изделия 100 и имеет внутренний диаметр на дальнем конце 5,09 миллиметра, который сужается до диаметра 4,83 миллиметра на ближнем конце первого участка внутреннего продольного канала 430. Длина первого участка внутреннего продольного канала составляет 15 миллиметров. Первый участок внутреннего продольного канала 430 проходит от дальнего конца на ближнем конце третьего участка до ближнего конца. Первый участок внутреннего продольного канала 430 имеет внутренний диаметр 2 миллиметра на его дальнем конце, который сужается до 1 миллиметра на ближнем конце. Длина первого участка внутреннего продольного канала составляет 5,5 миллиметра. Второй участок внутреннего продольного канала 430 проходит от дальнего конца на ближнем конце первого участка до ближнего конца на ближнем конце изделия. Второй участок внутреннего продольного канала 430 имеет на своем дальнем конце внутренний диаметр 1 миллиметр, равный внутреннему диаметру на ближнем конце первого участка. Внутренний диаметр второго участка увеличивается с убывающей скоростью (криволинейно) до ближнего конца, имеющего внутренний диаметр 5 миллиметров. Длина второго участка составляет 4,5 миллиметра. Соответственно, текучая среда, втягиваемая через внутренний канал направляющей для текучей среды от дальнего конца к ближнему концу, поступает в камеру с по существу постоянным внутренним диаметром (третий участок), суженную секцию, выполненную с возможностью ускорения текучей среды (первый участок), и расширенную секцию, выполненную с возможностью замедления текучей среды (второй участок). Было обнаружено, что благодаря обеспечению такого внутреннего продольного канала 430 для аэрозоля, выделяющегося из нагретого трубчатого элемента 500 (не показан), обеспечивается возможность регулирования объема аэрозоля и размера капель таким образом, чтобы выделялся удовлетворительный аэрозоль. На Фиг. 11 показан вид сбоку трубчатой направляющей 400 для текучей среды. На Фиг. 11 показан двумерный чертеж, и поэтому невозможно увидеть кривизну трубчатой формы направляющей 400 для текучей среды в данном варианте осуществления. Если смотреть на концевую поверхность направляющей 400 для текучей среды по данному варианту осуществления, то будет видно, что эта поверхность является круглой.
На Фиг. 12 показано изображение собранного генерирующего аэрозоль изделия 100. Генерирующее аэрозоль изделие 100 содержит обертку 110, в которую вставлена направляющая 400 для текучей среды по Фиг. 11. Обертка, показанная на Фиг. 12, в целом представляет собой цилиндрическую бумажную трубку, имеющую длину 45 миллиметров. Один конец обертки 110 является дальним и предназначен для обеспечения удержания трубчатого элемента 500 (не показан). Ближний участок наружной поверхности направляющей 400 для текучей среды поверх наружных продольных каналов имеет диаметр 6,64 миллиметра. Этот диаметр по существу равен внутреннему диаметру обертки, так что между ближним участком наружной поверхности направляющей 400 для текучей среды и внутренней поверхностью обертки 110 образовано уплотнение за счет посадки с натягом. Дальний участок наружной поверхности направляющей 400 для текучей среды, проходящей по длине внешних продольных проходов, может иметь диаметр, который немного меньше, чем диаметр ближнего участка наружной поверхности направляющей 400 для текучей среды, благодаря чему обеспечивается возможность легкой вставки направляющей для текучей среды в обертку 110 вплоть до ближнего участка наружной поверхности, где выполняется посадка с натягом. На Фиг. 12 показан вид сбоку генерирующего аэрозоль изделия 100. На Фиг. 12 показан двумерный чертеж, и поэтому невозможно увидеть кривизну трубчатой формы генерирующего аэрозоль изделия 100 в данном варианте осуществления. Если смотреть на концевую поверхность генерирующего аэрозоль изделия 100 согласно данному варианту осуществления, то она будет видна как круглая.
На Фиг. 13 показано генерирующее аэрозоль изделие 100, изготовленное вместе с трубчатым элементом 500, содержащим гель 124, который дополнительно показан на Фиг. 14, 15 и 16. На Фиг. 13 показан вид в продольном разрезе генерирующего аэрозоль изделия 100. На Фиг. 13 показан двумерный чертеж, и поэтому невозможно увидеть кривизну трубчатой формы направляющей 100 для текучей среды и ее компонентов, например трубчатого элемента 500, в данном варианте осуществления. Если смотреть на всю концевую поверхность генерирующего аэрозоль изделия 100 по данному варианту осуществления, то будет видно, что эта поверхность является круглой. Аналогичным образом, если смотреть на всю концевую поверхность трубчатого элемента 500 по данному варианту осуществления, то будет видно, что эта поверхность является круглой.
Генерирующее аэрозоль изделие 100 по Фиг. 13 содержит четыре элемента, расположенных с соосным выравниванием: расположенную на дальнем конце 103 концевую заглушку 600 с высоким сопротивлением вытягиванию (RTD); трубчатый элемент 500 , который содержит гель 124; направляющую 400 для текучей среды; и мундштук 170 на ближнем конце 101. Эти четыре элемента расположены последовательно и окружены оберткой 110 для формирования генерирующего аэрозоль изделия 100. (В схожем, но альтернативном варианте осуществления имеет место полость 140 между направляющей 400 для текучей среды и трубчатым элементом 500.) Генерирующее аэрозоль изделие 100 имеет ближний конец или мундштучный конец 101 и дальний конец 103, расположенный на противоположном конце генерирующего аэрозоль изделия 100 относительно мундштучного конца 101. Трубчатый элемент 500, используемый в генерирующем аэрозоль изделии 100 по Фиг. 13, может содержать или не содержать обертку (не показанную на Фиг. 13).
При использовании текучая среда, например воздух, втягивается через генерирующее аэрозоль изделие 100 и отверстия 150 (не показаны, но схожи с теми, которые описаны для примеров по Фиг. 1-10) при приложении отрицательного давления к ближнему концу 101.
Концевая заглушка 600 размещена на самом дальнем конце 103 генерирующего аэрозоль изделия 100.
В данном примере трубчатый элемент 500 расположен сразу же после концевой заглушки 600 по направлению потока и упирается в концевую заглушку 600.
На Фиг. 9 дальний концевой участок наружной обертки 110 генерирующего аэрозоль изделия 100 окружен полосой ободковой бумаги (не показана).
Как дополнительно показано на Фиг. 14, 15 и 16, трубчатый элемент 500 представляет собой ацетилцеллюлозную трубку 122, заключающую в своей сердцевине гель 124; например, его сердцевина заполнена гелем 124. В данном примере гель 124 содержит активные вещества, представляющие собой никотин и вещество для образования аэрозоля. Другие примеры, схожие с данным примером, содержат другие активные вещества или не содержат активных веществ. Не все компоненты трубчатого элемента по Фиг.14, 15 и 16 обязательно показаны или обозначены.
На Фиг. 14 показан вид в перспективе трубчатого элемента 500, на Фиг. 15 показан вид в разрезе, копланарном с центральной осью трубчатого элемента 500, и на Фиг. 16 показан вид в разрезе, перпендикулярном центральной оси. На Фиг. 16 показана концевая поверхность трубчатого элемента 500.
Трубчатый элемент 500 размещен в генерирующем аэрозоль изделии 100 (Фиг. 13) на дальнем конце 103 генерирующего аэрозоль изделия 100, так что обеспечивается возможность проникновения в трубчатый элемент 500 нагревательного элемента генерирующего аэрозоль устройства 200, причем нагревательный элемент в данном примере проникает через концевую заглушку 600 (на самом дальнем конце 103 генерирующего аэрозоль изделия 100) для контакта с трубчатым элементом 500, который содержит гель 124. Таким образом нагревательный элемент контактирует с гелем 124 или располагается в непосредственной близости к гелю 124.
Гель 124 содержит активное вещество, которое выделяется в текучую среду, например в воздух, протекающую от отверстий 150 по наружным продольным каналам (не показаны) в направляющей 400 для текучей среды к трубчатому элементу 500 вблизи дальнего конца 103 и затем к ближнему концу 101 через внутренний продольный канал 430 (не показан). В данном проиллюстрированном примере активное вещество представляет собой никотин. При необходимости, гель 124 дополнительно содержит ароматизатор, например ментол.
Указанный трубчатый элемент 500 может дополнительно содержать пластификатор.
Направляющая 400 для текучей среды расположена по потоку непосредственно после трубчатого элемента 500 и упирается в трубчатый элемент 500. (В схожем, но альтернативном конкретном примере, например по Фиг. 24, между направляющей 400 для текучей среды и трубчатым элементом 500 имеется полость, так что направляющая для текучей среды не контактирует с трубчатым элементом). При использовании материал, выделяющийся из трубчатого элемента 500, содержащего гель 124, проходит вдоль направляющей 400 для текучей среды в направлении ближнего конца 101 генерирующего аэрозоль изделия 100.
В примере по Фиг. 13 мундштук 170 расположен по потоку непосредственно после направляющей 400 для текучей среды и упирается в направляющую 400 для текучей среды. В примере по Фиг. 13 мундштук 170 содержит обычный фильтр из ацетилцеллюлозного жгута с низкой эффективностью фильтрации.
Для сборки генерирующего аэрозоль изделия 100 четыре вышеописанных элемента выравнивают и плотно обертывают в наружную обертку 110. В варианте осуществления по Фиг. 13 наружная обертка представляет собой обычную сигаретную бумагу.
Трубчатый элемент 500 может быть выполнен с использованием процесса экструзии, например, как показано на Фиг. 17. Изготовленные из ацетилцеллюлозы 122 продольные стороны трубчатого элемента 500 могут быть выполнены путем экструзии ацетилцеллюлозного материала вдоль формующей головки 184 и вокруг оправки 180, которая выступает назад относительно направления перемещения T подвергаемого экструзии ацетилцеллюлозного материала. Задний выступ оправки 180 выполнен в форме штифта и представляет собой цилиндрический элемент, имеющий наружный диаметр от 3 миллиметров до 7 миллиметров и длину от 55 миллиметров до 100 миллиметров. (Для содействия пояснению, на фигурах это проиллюстрировано не в масштабе).
В данном примере ацетилцеллюлозный материал 122 подвергают термическому отверждению под действием пара S, который находится под давлением более чем 1 бар.
Оправка 180 оснащена каналом 182, по которому осуществляют экструзию геля 124 в сердцевину отвержденного ацетилцеллюлозного материала 122, образующего продольные стороны трубчатого элемента 500 в данном примере. В других примерах ацетилцеллюлозный материал 122 подвергают термическому отверждению перед экструзией геля 124 в сердцевину ацетилцеллюлозного материала 122.
Комбинированный цилиндрический стержень разрезают на части по длине для получения отдельных трубчатых элементов 500.
Комбинированный цилиндрический стержень выполняют с использованием процесса горячей экструзии в данном примере. Комбинированному цилиндрическому стержню дают остыть или подвергают процессу охлаждения перед обработкой по разделению на части по длине. В качестве альтернативы, в других примерах комбинированный цилиндрический стержень может быть выполнен с использованием холодного процесса экструзии.
В проиллюстрированных трубчатых элементах 500 по данному примеру ацетилцеллюлоза 122 показана в виде продольных сторон трубчатого элемента 500 с сердцевиной, заполненной гелем 124. Тем не мнее, в качестве альтернативы, в других примерах продольные стороны из ацетилцеллюлозы 122 могут иметь любую форму с сердцевиной (или более чем одной сердцевиной) для приема геля 124, которая проходит в целом вдоль трубчатого стержня. В альтернативных конкретных примерах сердцевина заполнена нагруженной гелем пористой средой 125.
В данном примере выполненные из ацетилцеллюлозы 122 продольные стороны трубчатого элемента имеют минимальную толщину 0,6 миллиметра.
В процессе изготовления, показанном на Фиг. 17, осуществляют непрерывную экструзию геля 124.
В альтернативном примере, показанном на Фиг. 18, гель 124 может быть экструдирован порциями, разделенными посредством промежутков 128, как показано на Фиг. 18. В альтернативных конкретных примерах экструзию нагруженной гелем пористой среды 125 осуществляют порциями, чтобы иметь разделительные зазоры в сердцевине трубчатого стержня.
Гель 124 может быть нагрет до более высокой температуры, чем комнатная, перед впрыском в оправку 180. Оправка 180 может быть теплопроводной (например, металлической оправкой) и на нее подается извне некоторое количество тепла (например, от пара S), подаваемого для термического отверждения ацетилцеллюлозы. Это обеспечивает возможность передачи тепловой энергии на гель, и нагрев геля обеспечивает возможность снижения его вязкости и содействия его экструзии.
В альтернативном конкретном примере, как показано на Фиг. 19, оправка 180 выполнена с возможностью уменьшения нагрева геля 124 перед экструзией. В некоторых из этих конкретных примеров оправка 180 выполнена из по существу теплоизоляционного материала. В качестве альтернативы или дополнительно, оправку 180 охлаждают, например, с помощью рубашки 186 с жидкостным охлаждением (например, рубашки с водяным охлаждением), имеющей циркулирующий слой охлаждаемой жидкости, образующий тепловой барьер между подаваемым извне теплом (например, паром S) и гелем 124. Поддержание геля 124 при низкой температуре обеспечивает возможность содействия формообразованию геля 124 внутри выполненных из ацетилцеллюлозы 122 продольных сторон трубчатого элемента 500.
В данном примере трубчатые элементы 500 выполнены путем резания комбинированного стержня по зазорам 128 комбинированного стержня, что способствует предотвращению загрязнения режущего оборудования гелем 124 и таким образом повышает рабочие характеристики резания. Комбинированный стержень в данном примере охлаждают перед резанием в течение периода останова до тех пор, пока он не достигнет подходящей температуры для резания. После резания, нарезанные по длине части, если они были нарезаны по зазорам 128, имеют полые концы, которые в некоторых примерах обрезают для формирования трубчатого элемента перед монтажом в генерирующее аэрозоль изделие 100. В данном примере указанные порции геля 124 имеют длину 60 миллиметров и разделены 10-миллиметровыми зазорами. В других примерах полые концы не обрезают на обоих концах с целью создания полости 140 между гелем 124 и направляющей 400 для текучей среды.
В качестве альтернативы примерам, проиллюстрированным в данном документе, в конкретных примерах экструзия геля 124 может осуществляться при комнатной температуре. Кроме того, в альтернативных конкретных примерах ацетилцеллюлоза заменена на другие материалы, например полимолочную кислоту.
На Фиг. 19 оправка имеет цилиндрическую форму для содействия изготовлению трубчатого элемента.
На Фиг. 20 показана часть генерирующего аэрозоль устройства 200 с частично вставленным генерирующим аэрозоль изделием 100, как описано выше и проиллюстрировано на Фиг. 13.
Генерирующее аэрозоль устройство 200 содержит нагревательный элемент 230. Как показано на Фиг. 20, нагревательный элемент 230 установлен внутри камеры для размещения генерирующего аэрозоль изделия 100 в генерирующем аэрозоль устройстве 200. При использовании вставляют генерирующее аэрозоль изделие 100 в указанную камеру для размещения генерирующего аэрозоль изделия в генерирующем аэрозоль устройстве 200, так что нагревательный элемент 230 вставляется через концевую заглушку 600 в трубчатый элемент 500 генерирующего аэрозоль изделия 100, как показано на Фиг. 20. На Фиг. 20 нагревательный элемент 230 генерирующего аэрозоль устройства 200 представляет собой нагревательное лезвие.
Генерирующее аэрозоль устройство 200 содержит источник питания и электронную схему, которая обеспечивает возможность активации нагревательного элемента 230. Такая активация может осуществляться вручную, или она может происходить автоматически в ответ на отрицательное давление, прикладываемое к ближнему концу генерирующего аэрозоль изделия 100, вставленного в камеру для размещения генерирующего аэрозоль изделия в генерирующем аэрозоль устройстве 200. В генерирующем аэрозоль устройстве выполнено множество отверстий для обеспечения возможности протекания воздуха к генерирующему аэрозоль изделию 100, и направление потока текучей среды, например воздуха, в генерирующем аэрозоль устройстве 200 показано стрелками на Фиг. 20. Затем обеспечивается возможность поступления текучей среды в генерирующее аэрозоль изделие 100 через отверстия 150 (не показано).
После того, как внутренний нагревательный элемент 230 вставлен в трубчатый элемент 500 генерирующего аэрозоль изделия 100 и активирован, происходит нагрев трубчатого элемента 500, содержащего гель 124, содержащий активное вещество, до температуры 375 градусов по Цельсию с помощью нагревательного элемента 230 генерирующего аэрозоль устройства 200. При данной температуре материал из трубчатого элемента 500 генерирующего аэрозоль изделия 100 выходит из геля. При приложении отрицательного давления к ближнему концу 101 генерирующего аэрозоль изделия 100, указанный материал из трубчатого элемента 500 втягивается дальше по потоку через генерирующее аэрозоль изделие 100, в частности он втягивается через направляющую 400 для текучей среды в направлении ближнего конца и выходит из ближнего конца 101 генерирующего аэрозоль изделия 100.
При прохождении аэрозоля дальше по потоку через генерирующее аэрозоль изделие 100, температура аэрозоля снижается вследствие передачи тепловой энергии от аэрозоля на направляющую 400 для текучей среды. В данном примере, при поступлении аэрозоля в направляющую 400 для текучей среды температура аэрозоля составляет приблизительно 150 градусов по Цельсию. Вследствие охлаждения внутри направляющей 400 для текучей среды, температура аэрозоля при его выходе из направляющей 400 для текучей среды составляет 40 градусов по Цельсию. Это приводит к образованию капель аэрозоля.
В проиллюстрированном примере по Фиг. 20 трубчатый элемент 500 содержит ацетилцеллюлозу, образующую продольные стороны 122 цилиндрического стержня, с гелем 124 в сердцевине или центральной части трубчатого элемента 500. В качестве альтернативы, в других конкретных примерах продольные стороны трубчатого элемента 500 могут быть выполнены из картона, гофрированной бумаги, такой как гофрированная термостойкая бумага или гофрированная пергаментная бумага, или полимерного материала, например полиэтилена низкой плотности (ПЭНП).
На Фиг. 14, 15, 16 трубчатый элемент 500 имеет одну сердцевину, снабженную одним гелем 124, причем гель 124, заполняющий сердцевину, окружен ацетилцеллюлозой вдоль продольных сторон трубчатого элемента 500. Тем не менее, в альтернативных конкретных примерах трубчатый элемент 500 содержит более чем одну сердцевина. В конкретных вариантах осуществления трубчатый элемент содержит более чем один гель 124. Не все компоненты трубчатого элемента 500 по Фиг. 14, 15 и 16 обязательно показаны или обозначены.
Как проиллюстрировано в примере по Фиг. 21, трубчатый элемент 500 содержит множество гелей 524A, 524B, проходящих вдоль осевой длины сердцевины трубчатого элемента 500, как показано на виде в разрезе на Фиг. 21. Трубчатый элемент 500 в данном варианте осуществления содержит ацетилцеллюлозные продольные стороны 522, 622, 722. Не все компоненты трубчатого элемента 500 обязательно показаны или обозначены на Фиг. 21.
Возможна экструзия множества гелей 524A, 524B в ацетилцеллюлозу 522 через отдельные каналы в оправке (не показаны) для формирования сердцевины трубчатого элемента 500. Использование гелей 124 с разной летучестью обеспечивает возможность содействия оптимизации доставки активного вещества.
В примере, показанном на Фиг. 22, трубчатый элемент 500 содержит ацетилцеллюлозные продольные стороны 622, и трубчатый элемент 500 дополнительно содержит множество сердцевин 624A, 624B, 624C, как показано на Фиг. 22.
Не все компоненты трубчатого элемента 500 обязательно показаны или обозначены на данной Фиг. 22.
В данном конкретном примере множество сердцевин оснащены разными гелями 624A, 624B, 624C, причем гели содержат разные активные ваещества, например разный никотин и ароматизаторы, как показано на Фиг. 22. Использование гелей с разной летучестью обеспечивает возможность содействия оптимизации доставки активного ингредиента, в частности доставки с течением времени в цикле нагрева генерирующего аэрозоль устройства.
В других конкретных примерах (не показаны) все из множества сердцевин 624A, 624B, 624C оснащены одним и тем же гелем 124 (не показан). Использование множества сердцевин содействует оптимизации характеристик потока воздуха через трубчатый элемент 500.
Указанное множество сердцевин могут быть выполнены с помощью оправки (не показана) с соответствующим множеством выступов, проходящих назад относительно направления перемещения T ацетилцеллюлозного материала, подвергаемого экструзии. Экструзия геля возможна через соответствующие каналы в множестве проходящих назад выступов оправки.
Как показано на Фиг. 14, 15, 16, трубчатый элемент 500 содержит выполненные из ацетилцеллюлозы 122 продольные стороны 122, сердцевина которых заполнена гелем 124. Тем не менее, в качестве альтернативы, в конкретных примерах в сочетании с другими признаками сердцевина трубчатого элемента 500 лишь частично заполнена гелем 124 в пределах поперечного сечения, перпендикулярного осевой длине. Это обеспечивает преимущество, состоящее в содействии созданию осевого потока воздуха по длине трубчатого элемента 500. Например, как показано на Фиг. 23, гель 724 может быть обеспечен в виде покрытия на внутренней поверхности продольных сторон трубчатого элемента 500.
В данном проиллюстрированном примере варианта осуществления по Фиг. 23 трубчатый элемент 500 имеет полый канал 726, проходящий в осевом направлении по его длине и образованный путем использования оправки (не показана) с центральным стержнем, который проходит еще дальше по потоку и из которого осуществляют экструзию геля 724 в трубку во время изготовления, для формирования полого канала внутри экструдированного геля 724. Не все компоненты трубчатого элемента 500 обязательно показаны или обозначены в варианте осуществления по Фиг. 23.
Хотя на Фиг. 20 показано генерирующее аэрозоль изделие 100, которое используется с лезвиеобразным нагревательным элементом 230 генерирующего аэрозоль устройства 200, трубчатый элемент 500 может, в качестве альтернативы, использоваться в других генерирующих аэрозоль изделиях 100, которые нагреваются иным образом.
Например, на Фиг. 24 показан вид в разрезе примера генерирующего аэрозоль изделия 100, которое подходит для индукционного нагрева, а также для нагрева с помощью лезвиеобразного нагревательного элемента. На Фиг. 24 показан пример генерирующего аэрозоль изделия 100, подходящего для использования с трубчатым элементом по настоящему изобретению. На Фиг. 24 показан вид в разрезе трубчатого генерирующего аэрозоль изделия и его компонентов, например трубчатого элемента 500, и таким образом не показана кривизна трубчатых форм. Не все компоненты трубчатого элемента 500 обязательно показаны или обозначены на данной Фиг. 24.
В примере по Фиг. 24 генерирующее аэрозоль изделие 100 содержит мундштук 170 на ближнем конце 101, направляющую 400 для текучей среды, полость 700, трубчатый элемент 500 и концевую заглушку 600 в последовательности от ближней стороны к дальней. В данном примере трубчатый элемент 500 содержит гель 824, содержащий активное вещество, и дополнительно содержит токоприемник (оба не показаны). В данном примере токоприемник представляет собой одну алюминиевую полоску, расположенную по центру вдоль продольной оси трубчатого элемента 500. При вставке дальнего конца 103 генерирующего аэрозоль изделия 100 в генерирующее аэрозоль устройство 200 (не показано) часть генерирующего аэрозоль изделия 100, содержащая трубчатый элемент 500, располагается вблизи индукционных нагревательных элементов 230 (не показаны) генерирующего аэрозоль устройства 200 (не показано). Электромагнитное излучение, создаваемое индукционными нагревательными элементами 230, поглощается токоприемником и содействует нагреву геля 824 в трубчатом элементе 500, что, в свою очередь, содействует выделению материала из геля 824, например, активного вещества, вовлекаемого в проходящий аэрозоль, при приложении отрицательного давления к ближнему концу 101 генерирующего аэрозоль изделия 100. Текучая среда, например воздух, поступает в наружные продольные каналы 834 через отверстия 150 (не показаны) для перемещения в полость 700 и затем в трубчатый элемент 500, где текучая среда смешивается с гелем 824 и вовлекает активные вещества перед возвратом в полость, а затем через внутренний продольный канал (не показан) направляющей 400 для текучей среды перед выходом из ближнего конца 101. В данном примере продольные стороны 822 трубчатого элемента 500 содержат бумагу. Генерирующее аэрозоль изделие содержит наружную обертку 850. Это генерирующее аэрозоль изделие 100, показанное на Фиг. 24 и описанное выше, может использоваться с генерирующим аэрозоль устройством 200, показанным на Фиг. 1-2 и описанным выше. Предпочтительно, генерирующее аэрозоль изделие 100 по Фиг. 16 нагревается за счет индукции из генерирующего аэрозоль устройства 200.
Трубчатый элемент 500 может иметь множество различных комбинаций элементов, включающих, помимо всего прочего, гель 124, нагруженную гелем пористую среду 125, активное вещество, внутренние продольные элементы, пустое пространство, заполняющий материал (предпочтительно пористый) и обертку. Нужный аэрозоль может быть создан посредством конкретной комбинации и компоновки его ингредиентов.
Например:
На Фиг. 25 показан пример, в котором трубчатый элемент 500 содержит: обертку 110; второй трубчатый элемент 115, причем этот второй трубчатый элемент 115 содержит гель 124, и указанный второй трубчатый элемент 115 содержит бумажную обертку и расположен по центру вдоль продольной оси трубчатого элемента 500; и пористый заполняющий материал 132, расположенный между вторым трубчатым элементом 115 и оберткой 110. Пористый заполняющий материал 132 помогает удерживать второй трубчатый элемент по центру внутри трубчатого элемента 500. Гель 124 в данном примере расположен внутри центральной части второго трубчатого элемента 115.
На Фиг. 26 показан пример, в котором трубчатый элемент 500 содержит: обертку 110; второй трубчатый элемент 115, содержащий гель 124 и бумажную обертку, причем второй трубчатый элемент расположен по центру вдоль продольной оси трубчатого элемента 500, и гель 124 расположен между вторым трубчатым элементом 115 и оберткой 110. Гель, расположенный между вторым трубчатым элементом 115 и оберткой 110, содействует удержанию второго трубчатого элемента 115 по центру внутри трубчатого элемента 500. Гель 124 в данном примере расположен внутри центральной части второго трубчатого элемента 115, а также между вторым трубчатым элементом 115 и оберткой 110.
На Фиг. 27 показан пример, в котором трубчатый элемент 500 содержит: обертку 110; внутренний продольный элемент, содержащий нагруженную гелем пористую среду 125, причем внутренний продольный элемент содержит нагруженную гелем пористую среду 125 и расположен по центру вдоль продольной оси трубчатого элемента 500; и гель 124, расположенный между внутренним продольным элементом, содержащим нагруженную гелем пористую среду 125, и оберткой 110. Гель 124 обеспечивает возможность содействия удержанию внутреннего продольного элемента, содержащего нагруженную гелем 124 пористую среду, расположенную по центру внутри трубчатого элемента 500. В данном примере внутренний продольный элемент имеет крестообразную форму в своем продольном сечении, и участки внутреннего продольного элемента контактируют с внутренней поверхностью обертки 110. В других примерах могут использоваться внутренние продольные элементы других форм и размеров, так что они необязательно могут контактировать с внутренней поверхностью обертки 110. В других конкретных примерах могут также использоваться внутренние продольные элементы из других материалов.
На Фиг. 28 показан пример, в котором трубчатый элемент 500 содержит: обертку 110; второй трубчатый элемент 115, содержащий гель 124, причем второй трубчатый элемент 115 содержит бумажную обертку и расположен по центру вдоль продольной оси трубчатого элемента 500; и нагруженную гелем 124 пористую среду, расположенную между вторым трубчатым элементом 115 и оберткой 110. В данном примере нагруженная гелем пористая среда 124 содействует удержанию второго трубчатого элемента 115 по центру внутри трубчатого элемента 500.
На Фиг. 29 показан пример, в котором трубчатый элемент 500 содержит обертку 110; нагруженную гелем пористую среду 125; и гель 124, причем нагруженная гелем пористая среда 125 расположена смежно с внутренней поверхностью обертки 110 и окружает гель 124. В данном примере присутствуют оба из геля 124 и нагруженной гелем пористой среды 125. Нагруженная гелем пористая среда 125 покрывает внутреннюю поверхность обертки, хотя сначала может быть образована форма нагруженной гелем пористой среды 125, и затем она может быть обернута оберткой 110. В данном примере нагруженная гелем пористая среда 125 окружает гель 124, который удерживается по центру вдоль продольной оси трубчатого элемента 500. Нагруженная гелем пористая среда обеспечивает возможность содействия удержанию геля 125 вдоль центрального положения.
На Фиг. 30 показан пример, в котором трубчатый элемент 500 содержит: обертку 110; второй трубчатый элемент 115, содержащий нагруженную гелем пористую среду 125, причем второй трубчатый элемент 115 содержит также бумажную обертку, и этот второй трубчатый элемент 115 расположен по центру вдоль продольной оси трубчатого элемента 500; и пористый заполняющий материал 132, расположенный между вторым трубчатым элементом 115 и оберткой 110. Пористый заполняющий материал 132 содействует удержанию второго трубчатого элемента по центру внутри трубчатого элемента 500. Нагруженная гелем пористая среда 125 в данном примере расположена внутри центральной части второго трубчатого элемента 115. В данном примере бумажная обертка второго трубчатого элемента 115 окружает нагруженную гелем пористую среду.
На Фиг. 31 показан пример, в котором трубчатый элемент 500 содержит: обертку 110; второй трубчатый элемент 115, содержащий нагруженную гелем пористую среду 125, причем второй трубчатый элемент 115 расположен по центру вдоль продольной оси трубчатого элемента 500,, и этот второй трубчатый элемент дополнительно содержит бумажную обертку, причем нагруженная гелем пористая среда 125 расположена между вторым трубчатым элементом 115 и оберткой 110. В данном примере нагруженная гелем пористая среда 125 находится в двух местах: внутри второго трубчатого элемента 115 и между вторым трубчатым элементом и оберткой 110. Они могут иметь одинаковые или разные пористую среду, гель или активное вещество.
На Фиг. 32 показан пример, в котором трубчатый элемент 500 содержит: обертку 110; второй трубчатый элемент 115, содержащий пористый заполняющий материал 132, причем второй трубчатый элемент 115 расположен по центру вдоль продольной оси трубчатого элемента 500, и этот второй трубчатый элемент 115 дополнительно содержит бумажную обертку; и нагруженную гелем пористую среду 125, расположенную между вторым трубчатым элементом 115 и оберткой 110. Нагруженная гелем пористая среда обеспечивает возможность содействия удержанию второго трубчатого элемента 115 по центру вдоль продольной оси трубчатого элемента 500. В данном примере нагруженная гелем пористая среда 125 является смежной с внутренней поверхностью обертки 110. Нагруженная гелем пористая среда 125 покрывает внутреннюю поверхность обертки 110.
На Фиг. 33 показан пример, в котором трубчатый элемент 500 содержит: обертку 110; второй трубчатый элемент 115, содержащий нагруженную гелем пористую среду 125, причем второй трубчатый элемент 115 расположен по центру вдоль продольной оси трубчатого элемента 500, при этом второй трубчатый элемент 115 дополнительно содержит бумажную обертку; гель 124, расположенный между вторым трубчатым элементом 115 и оберткой 110. В данном примере гель 124 обеспечивает возможность содействия удержанию второго трубчатого элемента 115 по центру вдоль продольной оси трубчатого элемента 500. В данном примере гель 124 является смежным с внутренней поверхностью обертки 110. В данном примере нагруженная гелем 124 пористая среда расположена по центру во втором трубчатом элементе 115, окруженном бумажной оберткой вторых трубчатых элементов 115.
На Фиг. 34 показан пример, в котором трубчатый элемент 500 содержит: обертку 110; внутренний продольный элемент, содержащий нагруженную гелем пористую среду 125, причем этот внутренний продольный элемент, содержащий нагруженную гелем пористую среду 125, является цилиндрическим и расположен по центру вдоль продольной оси трубчатого элемента 500; гель 124, расположенный между внутренним продольным элементом, содержащим нагруженную гелем пористую среду 125, и оберткой 110. Гель 124 обеспечивает возможность содействия удержанию внутреннего продольного элемента, содержащего нагруженную гелем 124 пористую среду, расположенную по центру внутри трубчатого элемента 500. В данном примере внутренний продольный элемент имеет цилиндрическую форму в его продольном сечении и удерживается отдельно от внутренней поверхности обертки 110 посредством геля 124. В других примерах могут использоваться внутренние продольные элементы других форм и размеров и из других материалов.
На Фиг. 35, 36 и 37 показан трубчатый элемент 500, содержащий нагруженную гелем нить 125. В данном примере нагруженные гелем нити 125 проходят в продольном направлении по существу параллельно продольной оси трубчатого элемента 500. В данном примере присутствует второй трубчатый элемент 304 с внутренней оберткой 115, которая расположена по центру внутри трубчатого элемента 500. Второй трубчатый элемент 304 также расположен в продольном направлении внутри трубчатого элемента 500. Нагруженные гелем нити 125 расположены между вторым трубчатым элементом 304 и внутренней поверхностью обертки 110. В примере, показанном на Фиг. 35, 36 и 37, нагруженные гелем нити проходят по существу по всей продольной длине трубчатого элемента.
На Фиг.38 также показан трубчатый элемент 500, содержащий нагруженную гелем нить 125. В данном примере присутствуют три вторых трубчатых элемента 304, и нагруженная гелем нить 125 расположена между указанными тремя вторыми трубчатыми элементами, а также она расположена между этими вторыми трубчатыми элементами с одной стороны и внутренней поверхностью обертки 110 с другой стороны.
На Фиг. 39 показан трубчатый элемент, содержащий нагруженные гелем нити 125, причем трубчатый элемент 500 содержит более чем один гель 124. В данном примере нагруженные гелем нити 125 в равных долях представлены нитями 125А, нагруженными гелем 124 одного типа, и нитями 125В, нагруженными гелем 124 другого типа.
Все научные и технические термины, используемые в данном документе, имеют значения, обычно используемые в данной области техники, если не указано иное. Приведенные в данном документе определения предназначены для облегчения понимания определенных терминов, часто используемых в настоящем документе.
Используемые в настоящем описании и приложенной формуле изобретения формы единственного числа охватывают варианты осуществления, содержащие ссылки на множественное число, если содержание явно не указывает на иное.
Используемый в настоящем описании и приложенной формуле изобретения союз «или» в целом используется в своем значении, включающем «и/или», если содержание явно не указывает на иное.
Используемые в данном документе слова «иметь», «имеющий», «включать», «включающий», «содержать», «содержащий» или тому подобные используются в своем широком смысле и обычно означают «включающий без ограничения». Следует понимать, что выражения «состоящий по существу из», «состоящий из» и т. п. относятся к категории «содержащий» и тому подобному.
Слова «предпочтительный» и «предпочтительно» относятся к тем вариантам осуществления настоящего изобретения, которые могут обеспечивать определенные преимущества при определенных условиях. Тем не менее, другие варианты осуществления также могут быть предпочтительными при тех же или при других условиях. Кроме того, включение одного или более предпочтительных вариантов осуществления не означает, что другие варианты осуществления не являются применимыми, и не предназначено для исключения других вариантов осуществления из объема изобретения, включая формулу изобретения.
Любое направление, упоминаемое в данном документе, такое как «верх», «низ», «левый», «правый», «верхний», «нижний», и другие направления или ориентации описаны в данном документе для ясности и краткости и не предназначены для ограничения фактического устройства или системы. Устройства и системы, описанные в данном документе, могут использоваться с разными направлениями и ориентациями.
Варианты осуществления, приведенные в качестве примеров выше, не являются ограничивающими. Специалистам в данной области техники должны быть очевидны и другие варианты осуществления, наряду с вышеописанными вариантами осуществления.
Примеры
1. Трубчатый элемент, содержащий первый продольный канал и дополнительно содержащий нагруженную гелем пористую среду, причем указанный гель содержит активное вещество.
2. Трубчатый элемент согласно примеру 1, содержащий обертку.
3. Трубчатый элемент согласно примеру 1 или 2, содержащий второй трубчатый элемент, расположенный в продольном направлении внутри первого продольного канала.
4. Трубчатый элемент согласно примеру 3, содержащий нагруженную гелем пористую среду.
5. Трубчатый элемент согласно любому из примеров 3 или 4, в котором нагруженная гелем пористая среда расположена между вторым трубчатым элементом и оберткой, которая образует первый продольный канал.
6. Трубчатый элемент согласно любому из примеров 3, 4 или 5, в котором гель расположен между вторым трубчатым элементом и оберткой, которая образует первый продольный канал.
7. Трубчатый элемент согласно примеру 1, содержащий продольный элемент, расположенный в продольном направлении внутри первого продольного канала.
8. Трубчатый элемент согласно любому из примеров 2-7, в котором обертка является жесткой.
9. Трубчатый элемент согласно любому из примеров 2-8, в котором обертка является водостойкой.
10. Трубчатый элемент согласно любому из примеров 3-9, при в котором боковая сторона второго трубчатого элемента является жесткой.
11. Трубчатый элемент согласно любому из предыдущих примеров, дополнительно содержащий токоприемник для содействия теплопередаче.
12. Трубчатый элемент согласно любому из предыдущих примеров, в котором нагруженная гелем пористая среда является гофрированной.
13. Трубчатый элемент согласно любому из предыдущих примеров, в котором нагруженная гелем пористая среда является измельченной.
14. Изделие, содержащее трубчатый элемент согласно любому из примеров 1-13.
15. Способ изготовления трубчатого элемента согласно любому из предыдущих примеров,
включающий этапы, на которых:
подают нагруженную гелем пористую среду на полотно из оберточного материала и подают второй трубчатый элемент на нагруженную гелем пористую среду на указанном полотне из оберточного материала;
обертывают полотно из оберточного материала вокруг нагруженной гелем пористой среды и второго трубчатого элемента для формирования комбинированной конструкции с нагруженной гелем пористой средой и вторым трубчатым элементом.
Группа изобретений относится к трубчатому элементу для использования с изделием для генерирования аэрозоля, изделию для генерирования аэрозоля, содержащему трубчатый элемент, и способу изготовления трубчатого элемента для использования с изделием для генерирования аэрозоля. Трубчатый элемент для использования с изделием для генерирования аэрозоля содержит первый продольный канал и дополнительно содержит нагруженную гелем пористую среду. Указанный гель содержит активное вещество. Нагруженная гелем пористая среда является гофрированной. Гель, содержащий активное вещество, содержит вещество для образования аэрозоля. Гель, содержащий активное вещество, содержит от 60 процентов до 95 процентов по весу глицерина. Активное вещество содержит никотин. Пористая среда содержит хлопок. Изобретения обеспечивают трубчатый элемент для использования в генерирующих аэрозоль изделии и устройстве, который показывал бы незначительную утечку или ее отсутствие, а также обеспечивают трубчатый элемент, содержащий такую систему управления потоком, которая эффективно доставляла бы аэрозоль, генерируемый из трубчатого элемента, при нагреве с помощью генерирующего аэрозоль устройства. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 40 ил.
1. Трубчатый элемент для использования с изделием для генерирования аэрозоля, содержащий первый продольный канал и дополнительно содержащий нагруженную гелем пористую среду,
причем указанный гель содержит активное вещество,
при этом нагруженная гелем пористая среда является гофрированной,
при этом гель, содержащий активное вещество, содержит вещество для образования аэрозоля;
при этом гель, содержащий активное вещество, содержит от 60 процентов до 95 процентов по весу глицерина,
при этом активное вещество содержит никотин, и
при этом пористая среда содержит хлопок.
2. Трубчатый элемент согласно п. 1, в котором пористая среда содержит листовой материал.
3. Трубчатый элемент по п. 1 или 2, в котором пористая среда дополнительно содержит вискозу, полимолочную кислоту, ацетилцеллюлозу или их комбинации.
4. Трубчатый элемент по любому из предыдущих пунктов, в котором пористая среда содержит нить.
5. Трубчатый элемент по любому из предыдущих пунктов, в котором пористая среда содержит тканый материал, нетканый материал, экструдированный материал или любые их комбинации.
6. Трубчатый элемент по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащий сусцептор.
7. Трубчатый элемент по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащий обертку.
8. Трубчатый элемент по п. 7, в котором обертка содержит бумагу.
9. Трубчатый элемент по п. 8, в котором обертка является гидрофобной.
10. Трубчатый элемент по п. 9, в котором обертка содержит гидрофобные группы, ковалентно связанные по меньшей мере c одной поверхностью обертки.
11. Трубчатый элемент по п. 6, в котором сусцептор расположен в продольном направлении внутри трубчатого элемента.
12. Трубчатый элемент по п. 11, дополнительно содержащий второй трубчатый элемент.
13. Трубчатый элемент по п. 12, в котором второй трубчатый элемент содержит обертку.
14. Изделие для генерирования аэрозоля, содержащее трубчатый элемент по любому из пп. 1-13.
15. Способ изготовления трубчатого элемента для использования с изделием для генерирования аэрозоля по п. 14,
включающий в себя этапы, на которых:
подают нагруженную гелем пористую среду на полотно из оберточного материала и подают второй трубчатый элемент на нагруженную гелем пористую среду на указанном полотне из оберточного материала;
обертывают полотно из оберточного материала вокруг нагруженной гелем пористой среды и второго трубчатого элемента для формирования комбинированной конструкции с нагруженной гелем пористой средой и вторым трубчатым элементом.
| СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОВОДА СТАЛЕАЛЮМИНИЕВОГО | 2010 |
|
RU2490740C2 |
| Способ получения цианистых соединений | 1924 |
|
SU2018A1 |
| СИСТЕМА РЕЗЕРВУАРА И НАГРЕВАТЕЛЯ ДЛЯ УПРАВЛЯЕМОЙ ДОСТАВКИ МНОЖЕСТВА АЭРОЗОЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ЭЛЕКТРОННОМ КУРИТЕЛЬНОМ ИЗДЕЛИИ | 2013 |
|
RU2639972C2 |
| CN 108778380 A, 09.11.2018 | |||
| Пресс для выдавливания из деревянных дисков заготовок для ниточных катушек | 1923 |
|
SU2007A1 |
| ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ УСТРОЙСТВО И СИСТЕМА С УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫМ ПОТОКОМ ВОЗДУХА | 2012 |
|
RU2602053C2 |
