ВЫРАБОТКА АЭРОЗОЛЯ Российский патент 2024 года по МПК A24F40/46 A24F40/60 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к выработке аэрозоля, в частности к системе выработки аэрозоля и аэрозольобразующему изделию для использования в системе выработки аэрозоля.

Уровень техники

В курительных изделиях, таких как сигареты, сигары и подобных, при использовании сжигается табак с целью создания табачного дыма. Альтернативами таким типам изделий являются изделия, в которых соединения высвобождаются без сжигания.

Известны устройства, которые нагревают аэрозольобразующий материал, чтобы испарить по меньшей мере один компонент этого материала, обычно для образования аэрозоля, который можно вдохнуть, не сжигая или не воспламеняя аэрозольобразующий материал. Такие устройство иногда называются устройствами «нагрев без сжигания» или «изделиями для нагрева табака» (THP), или «устройствами для нагрева табака», или подобным образом. Известно множество различных устройств для улетучивания по меньшей мере одного компонента аэрозольобразующего материала.

Такой материал может представлять собой, например, табак или другие не табачные продукты или сочетания, такие как смеси, которые могут содержать, а могут и не содержать никотин.

Раскрытие изобретения

Первым объектом изобретения является система выработки аэрозоля, включающая в себя аэрозольобразующий материал, содержащий по меньшей мере две части, по меньшей мере одна из которых содержит табачный материал; и по меньшей мере первый и второй нагреватели, расположенные с возможностью нагрева соответствующих различных частей аэрозольобразующего материала, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью во время сеанса использования после начала нагрева первой из частей первым нагревателем выборочного приведения в действие второго нагревателя для нагрева второй части до температуры, вызывающей улетучивание компонентов аэрозольобразующего материала второй части.

Возможность избирательной работы второго нагревателя позволяет пользователю контролировать улетучивание компонентов второй части, облегчая контроль над составом генерируемого аэрозоля.

Вторым объектом изобретения является аэрозольобразующее изделие для использования в описанной выше системе, содержащее аэрозольобразующий материал и охлаждающий элемент и/или фильтр, при этом аэрозольобразующий материал содержит по меньшей мере две части с разными составами, при этом по меньшей мере одна из частей содержит табачный материал, а по меньшей мере одна другая часть содержит модифицирующий аэрозоль агент.

Третьим объектом изобретения является устройство выработки аэрозоля, содержащее по меньшей мере первый и второй нагреватели, расположенные с возможностью при использовании нагрева соответствующих первой и второй частей аэрозольобразующего материала, при этом устройство выполнено с возможностью во время сеанса использования после начала нагрева первой из частей первым нагревателем до температуры, которая вызывает улетучивание компонентов первой части аэрозольобразующего материала, выборочного приведения в действие второго нагревателя для нагрева второй части до температуры, вызывающей улетучивание компонентов аэрозольобразующего материала второй части.

Дополнительные особенности и преимущества изобретения станут очевидными из дальнейшего описания предпочтительных вариантов его осуществления со ссылками на чертежи.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 схематично показан аэрозольобразующий материал для использования в системе выработки аэрозоля;

на фиг. 2 схематично показано аэрозольобразующее изделие, содержащее аэрозольобразующий материал для использования в системе выработки аэрозоля;

на фиг. 3 – пример выполнения аэрозольобразующего изделия, вид в разрезе;

на фиг. 4 – то же вид в перспективе;

на фиг. 5 показан еще один пример выполнения аэрозольобразующего изделия, вид в разрезе;

на фиг. 6 – то же вид в перспективе;

на фиг. 7 показан пример выполнения системы выработки аэрозоля, вид в перспективе;

на фиг. 8 – то же вид в разрезе;

на фиг. 9 показан еще один пример выполнения системы выработки аэрозоля, вид в перспективе;

на фиг. 10 показана схематическая иллюстрация системы выработки аэрозоля, вид в разрезе.

Осуществление изобретения

Система выработки аэрозоля, соответствующая вариантам осуществления изобретения, также может называться устройством для нагрева без сжигания, изделием для нагрева табака или устройством для нагрева табака.

Как отмечалось выше, согласно изобретению система выработки аэрозоля содержит:

– аэрозольобразующий материал, содержащий по меньшей мере две части, по меньшей мере одна из которых содержит табачный материал; и

– по меньшей мере первый и второй нагреватели, расположенные так, чтобы нагревать соответствующие различные части аэрозольобразующего материала,

при этом система выполнена так, чтобы во время сеанса использования после начала нагрева первой части первым нагревателем второй нагреватель может быть выборочно приведен в действие для нагрева второй части до температуры, которая вызывает улетучивание компонентов аэрозольобразующего материала второй части.

В некоторых случаях по меньшей мере другая из частей содержит модифицирующий аэрозоль агент.

В некоторых случаях система выработки аэрозоля содержит:

– аэрозольобразующий материал, содержащий по меньшей мере две части, причем первая часть содержит табачный материал, а вторая часть содержит модифицирующий аэрозоль агент; и

– по меньшей мере первый и второй нагреватели, расположенные так, чтобы нагревать соответствующие различные части аэрозольобразующего материала,

при этом система выполнена так, чтобы после начала нагрева первой части первым нагревателем второй нагреватель может быть выборочно приведен в действие для нагрева второй части до температуры, которая вызывает улетучивание компонентов аэрозольобразующего материала второй части.

В некоторых случаях система выполнена так, чтобы после начала и до завершения нагрева первой части второй нагреватель может быть выборочно приведен в действие для нагрева второй части до температуры, которая вызывает улетучивание компонентов аэрозольобразующего материала второй части. В некоторых случаях система выполнена так, что во время нагрева первой части первым нагревателем второй нагреватель может быть выборочно приведен в действие для нагрева второй части до температуры, которая вызывает улетучивание компонентов аэрозольобразующего материала второй части.

В некоторых случаях две части аэрозольобразующего материала являются твердыми или гелеобразными.

В некоторых случаях две части аэрозольобразующего материала имеют разные составы.

Первая часть может содержать табачный материал. В некоторых случаях первая часть аэрозольобразующего материала может дополнительно включать в себя один или несколько аэрозольобразующих агентов, ароматизаторов, связующих и/или наполнителей.

Вторая часть может содержать модифицирующий аэрозоль агент. Модифицирующим аэрозоль агентом может быть любое соединение, которое может быть переведено в аэрозольную форму и объединено с аэрозолем, генерируемым при нагревании первой части, и которое изменяет восприятие аэрозоля пользователем. В некоторых вариантах выполнения модифицирующий аэрозоль агент может содержать аэрозольобразующие агенты, вкусовые добавки, ароматизаторы и стимуляторы. В некоторых вариантах выполнения модифицирующий аэрозоль агент содержит один или несколько ароматизаторов, предпочтительно ментол. В некоторых случаях модифицирующий аэрозоль агент состоит или по существу состоит из ментола.

В некоторых случаях часть, содержащая модифицирующий аэрозоль агент, может содержать модифицирующий аэрозоль агент в количестве от 0,1 до 99% массы второй части, предпочтительно от 1 до 98% массы, от 5 до 95% массы, от 10 до 90% массы, от 20 до 75% массы или от 30 до 55% массы.

В некоторых случаях аэрозольобразующие компоненты другой части стабилизированы, так что они не переходят в аэрозоль, если пользователь не привел в действие второй нагреватель.

В некоторых случаях модифицирующий аэрозоль агент может быть заключен в оболочку, и он высвобождается при нагревании соответствующей части до пороговой температуры высвобождения. Заключение в оболочку используется для предотвращения непреднамеренного улетучивания модифицирующего аэрозоль агента в результате утечки тепла из первой части. Заключение в оболочку также предотвращает миграцию модифицирующего аэрозоль агента в аэрозольобразующем материале перед использованием.

В некоторых случаях пороговая температура высвобождения составляет не менее 50, 100 или 150°C, но не более 300, 270 или 250°C.

Модифицирующий аэрозоль агент может быть заключен в охватывающий материал. В некоторых случаях охватывающий материал содержит по меньшей мере один из полисахаридных материалов, таких как альгинат, каррагинан или пектиновый материал; целлюлозный материал; желатин; камедь; белковый материал; полиольный матричный материал; гель; воск; полиуретан; полимеризованный, гидролизованный этиленвинилацетат, полиэфир, поликарбонат, полиметакрилат, полигликоль, полиэтилен, полистирол, полипропилен, поливинилхлорид или их смесь.

В некоторых случаях зависящее от температуры высвобождение может быть обеспечено за счет использования охватывающего материала, который плавится, разлагается, вступает в реакцию, деградирует, набухает или деформируется с высвобождением ароматизатора при температуре высвобождения. В других случаях нагрев может вызвать набухание заключенного в оболочку модифицирующего аэрозоль агента, вызывая разрыв охватывающего материала.

Заключенный в оболочку модифицирующий аэрозоль агент может быть предоставлен в виде капсул, которые представляют собой порошки, гранулы или шарики. В некоторых случаях эти капсулы могут быть носителем на подложке, такой как обертка, окружающая аэрозольобразующее изделие. В некоторых случаях заключенный в оболочку модифицирующий аэрозоль агент может быть предоставлен в виде аморфного твердого вещества, которое охватывает модифицирующий аэрозоль агент. Аморфное твердое вещество может содержать полисахаридную матрицу. Аморфное твердое вещество может быть выполнено в виде тонкой пленки. Эта тонкая пленка может быть, например, измельченной или листовой. В некоторых случаях заключенный в оболочку модифицирующий аэрозоль агент может присутствовать в смеси этих форм, например, в виде сочетания капсул и охватывающей пленки.

В некоторых случаях часть, которая включает в себя заключенный в оболочку модифицирующий аэрозоль агент, также может содержать не заключенный в оболочку модифицирующий аэрозоль агент. Например, в некоторых случаях часть, содержащая модифицирующий аэрозоль агент, может включать в себя заключенный в оболочку ароматизатор, такой как ментол, и дополнительно содержать не заключенный в оболочку ароматизатор, такой как ментол.

В некоторых случаях аэрозольобразующий материал может быть предоставлен как часть аэрозольобразующего изделия, которую вставляют в нагреватель при использовании. Такие изделия относятся к другому объекту изобретения, указанному выше.

Аэрозольобразующее изделие, предназначенное для использования в системе выработки аэрозоля, содержит аэрозольобразующий материал и охлаждающий элемент и/или фильтр, причем аэрозольобразующий материал содержит по меньшей мере две части, имеющие разные составы, причем первая из этих частей содержит табачный материал, а вторая из этих частей содержит модифицирующий аэрозоль агент.

В некоторых случаях вторая часть аэрозольобразующего материала расположена между первой частью аэрозольобразующего материала и охлаждающим элементом и/или фильтром. В других случаях первая часть аэрозольобразующего материала расположена между второй частью аэрозольобразующего материала и охлаждающим элементом и/или фильтром.

В некоторых случаях первая часть и/или вторая часть содержат не заключенный в оболочку модифицирующий аэрозоль агент. В некоторых случаях первая часть и/или вторая часть изделия не включает в себя какого-либо не заключенного в оболочку модифицирующего аэрозоль агента. В некоторых случаях изделие не включает в себя какого-либо не заключенного в оболочку модифицирующего аэрозоль агента.

В некоторых случаях другая из частей аэрозольобразующего материала, предпочтительно вторая часть, не включает в себя табачный материал.

Если модифицирующий аэрозоль агент включен во вторую часть, первая часть аэрозольобразующего материала не включает в себя никакого модифицирующего аэрозоль агента того же типа, что и во второй части. Это означает, что модифицирующий аэрозоль агент во второй части не присутствует в том же формате в первом участке. Таким образом, в таких вариантах выполнения, например, заключенный в оболочку ментол может содержаться во втором участке, а не в первом, тогда как не заключенный в оболочку ментол может присутствовать в одной или обеих частях. Ментол, присутствующий во второй части, заключен в оболочку, и в таком виде отсутствует в первой части.

В некоторых случаях в аэрозольобразующем изделии:

– фильтр и/или охлаждающий элемент расположены на конце мундштука;

– вторая часть аэрозольобразующего материала содержит заключенный в оболочку ароматизатор и не содержит табачного материала;

– первая часть аэрозольобразующего материала содержит табачный материал, но не содержит заключенного в оболочку ароматизатора.

Соответственно, вторая часть расположена рядом с фильтром и/или охлаждающим элементом, а первая часть расположена рядом со второй частью (напротив фильтра и/или охлаждающего элемента), т.е. вторая часть предпочтительно расположена между первой частью и фильтрующим или охлаждающим элементом.

Соответственно, ни та, ни другая, ни обе части не могут содержать не заключенный в оболочку ароматизатор.

В некоторых случаях аэрозольобразующий материал имеет форму стержня. В данном контексте термин «стержень» обычно относится к удлиненному телу, которое может иметь любую подходящую форму для использования в системе выработки аэрозоля. В некоторых случаях стержень является по существу цилиндрическим, и по меньшей мере две части расположены соосно вдоль продольной оси этого стержня. В некоторых случаях части могут быть цилиндрическими. В некоторых случаях части могут иметь одинаковые размеры. В других случаях части могут иметь разные размеры. В некоторых случаях цилиндрические части могут иметь диаметр поперечного сечения приблизительно 5-9 мм, предпочтительно 7,5-8 мм. В некоторых случаях общая длина стержня может составлять около 30-54 мм, предпочтительно 36-48 мм. В некоторых случаях стержень может содержать две части, каждая из которых имеет длину примерно 15-27 мм, предпочтительно 18-24 мм. В некоторых случаях стержень может содержать две части, каждая из которых имеет длину примерно 15-20 мм, предпочтительно примерно 18 мм. В некоторых случаях стержень может содержать две части, каждая из которых имеет длину примерно 22-27 мм, предпочтительно примерно 24 мм.

В других случаях части аэрозольобразующего материала могут быть призматическими, которые расположены так, чтобы вместе образовывать стержень, подобный цилиндру. Например, две части могут быть полуцилиндрическими и располагаться так, чтобы их соответствующие плоские поверхности соприкасались.

Охлаждающий элемент, если он имеется, предназначен для охлаждения газообразных или аэрозольных компонентов. В некоторых случаях он может охлаждать газообразные компоненты так, чтобы они конденсировались с образованием аэрозоля. Он также может отделять очень горячие части устройства от пользователя. Фильтр, если он имеется, может представлять собой любой подходящий фильтр, известный в данной области техники, такой как пробка из ацетата целлюлозы. Аэрозольобразующее изделие может быть окружено оберточным материалом, например бумагой.

Аэрозольобразующее изделие также может содержать вентиляционные отверстия. Они могут быть выполнены на боковой стенке изделия. В некоторых случаях вентиляционные отверстия могут быть выполнены в фильтре и/или охлаждающем элементе. Эти отверстия позволяют во время использования втягивать в изделие холодный воздух, который смешивается с нагретыми летучими компонентами, тем самым охлаждая аэрозоль.

Вентиляция увеличивает образование видимых нагретых летучих компонентов из изделия, когда его нагревают во время использования. Нагретые летучие компоненты становятся видимыми в процессе их охлаждения, поскольку происходит перенасыщение этих нагретых летучих компонентов. Затем нагретые летучие компоненты образуют капли, что называется парообразованием, и в конечном итоге размер аэрозольных частиц нагретых летучих компонентов увеличивается за счет их дальнейшей конденсации и за счет коагуляции вновь образованных капель из нагретых летучих компонентов.

В некоторых случаях отношение холодного воздуха к сумме нагретых летучих компонентов и холодного воздуха, известное как степень вентиляции, составляет не менее 15%. Степень вентиляции 15% позволяет сделать видимыми нагретые летучие компоненты в результате описанного выше процесса. Видимость нагретых летучих компонентов позволяет пользователю определить, что они были образованы, и добавляет сенсорное восприятие при курении.

В другом примере степень вентиляции составляет от 50 до 85%, чтобы обеспечить дополнительное охлаждение нагретых летучих компонентов. В некоторых случаях коэффициент вентиляции может составлять не менее 60 или 65%.

Аэрозольобразующий материал нагревается в системе выработки аэрозоля без сжигания этого материала.

В некоторых случаях каждый нагреватель, имеющийся в системе выработки аэрозоля, может представлять собой тонкопленочный электрически резистивный нагреватель. В других случаях каждый нагреватель может представлять собой индукционный нагреватель или тому подобное. Первый и второй нагреватели могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга.

Обычно каждый нагреватель подключен к батарее, которая может быть аккумуляторной батареей или неперезаряжаемой батареей. Подходящими батареями являются, например, литий-ионная батарея, никелевая батарея (например, никель-кадмиевая батарея), щелочная батарея и тому подобное. Батарея электрически соединена с нагревателем, и она управляется с помощью соответствующей схемы для подачи электроэнергии, когда это необходимо для нагрева аэрозольобразующего материала (для улетучивания компонентов аэрозольобразующего материала, не вызывая его сгорания).

В одном примере нагреватели имеют форму полых соосно расположенных цилиндрических трубок, имеющих полую внутреннюю нагревательную камеру, в которую при использовании помещают аэрозольобразующий материал для его нагрева. Концы соответствующих трубок могут упираться друг в друга. Нагреватели имеют такие размеры, чтобы при использовании можно было нагревать по существу весь аэрозольобразующий материал.

В другом примере нагреватели могут быть в форме одного или нескольких лезвий, которые при использовании входят в аэрозольобразующий материал. Нагреватели могут быть выполнены, например, в виде одного лезвия с независимо нагреваемыми областями.

Каждый нагреватель может быть окружен, по меньшей мере на части своей длины, теплоизолятором, который помогает уменьшить тепло, передаваемое от нагревателя к внешней стороне системы выработки аэрозоля. Это позволяет снизить требования к мощности нагревателя, поскольку снижает общие потери тепла. Изолятор также помогает поддерживать холодной внешнюю часть системы выработки аэрозоля во время работы нагревателя.

В некоторых случаях первый нагреватель может быть нагрет по меньшей мере до 180, 200, 220 или 240°C для улетучивания компонентов первой части аэрозольобразующего материала. В некоторых случаях устройство может быть выполнено так, что по меньшей мере часть аэрозольобразующего материала подвергается воздействию температуры не менее 180, 200, 220 или 240°С в течение по меньшей мере 50% периода нагрева. В некоторых случаях первый нагреватель может быть активирован посредством затяжки.

В некоторых случаях система выработки аэрозоля может содержать память с библиотекой сохраненных профилей нагрева, при этом применяемый системой профиль нагрева может зависеть от состава аэрозольобразующего материала, который может быть обнаружен системой. Например, аэрозольобразующий материал может включать в себя уникальный идентификатор, такой как штрих-код, RFID-метку и т.п., который идентифицирует состав, и который детектирует система, которая затем выбирает соответствующий профиль нагрева из библиотеки сохраненных профилей.

Как отмечалось выше, система выполнена так, чтобы после начала нагрева первой части первым нагревателем пользователь может выборочно привести в действие второй нагреватель для нагрева второй части до температуры, которая вызывает улетучивание компонентов второй части аэрозольобразующего материала.

В некоторых случаях система содержит устройство пользовательского ввода, которым управляет пользователь, чтобы вызвать срабатывание второго нагревателя. В некоторых случаях второй нагреватель может быть приведен в действие кнопкой. В некоторых случаях после включения второго нагревателя он нагревает вторую часть до конца сеанса выработки аэрозоля. В других случаях второй нагреватель может приводиться в действие периодически во время сеанса для периодического высвобождения модифицирующего аэрозоль агента. Например, в некоторых случаях нажимают кнопку, чтобы инициировать нагрев второго нагревателя в течение заданного периода времени (тем самым высвобождая заданный объем модифицирующего аэрозоль агента). В других случаях кнопку необходимо нажать и удерживать для приведения в действие второго нагревателя, причем нагреватель отключается, когда кнопку отпускают (так что модифицирующий аэрозоль агент улетучивается в течение периода, по существу соответствующего времени удерживания кнопки нажатой).

В некоторых случаях второй нагреватель выполнен таким образом, что в течение периода, когда второй нагреватель не приведен в действие для нагрева второй части до температуры, которая приводит к улетучиванию его компонентов, второй нагреватель имеет (т.е. нагревается до) промежуточную температуру, при этом промежуточная температура выше комнатной температуры и ниже температуры, необходимой для улетучивания компонентов второй части. Это означает, что второй нагреватель может быстро достигать температуры улетучивания при его приведении в действие.

В некоторых случаях может быть более двух частей аэрозольобразующего материала. Например, в некоторых случаях может быть третья часть аэрозольобразующего материала и третий нагреватель, который нагревает эту часть. В некоторых таких случаях первая часть может содержать табачный материал, вторая часть может содержать модифицирующий аэрозоль агент, а третья часть может содержать табачный материал. В некоторых таких случаях третья часть примыкает к первой части и может в него упираться. В некоторых случаях первая и третья части имеют одинаковый состав. В некоторых случаях первая и третья части имеют разный состав.

В некоторых таких случаях устройство выполнено с возможностью обеспечения различного теплового профиля для каждой из первой и третьей частей аэрозольобразующего материала. Применяя разные тепловые профили к первой и третьей частям, можно контролировать профиль затяжки аэрозоля во время использования. Тепло, подводимое к двум частям аэрозольобразующего материала, может быть подано в разные моменты времени или с разной скоростью. Такое чередование нагрева может обеспечить как быстрое образование аэрозоля, так и долговечность использования.

В некоторых случаях система выработки аэрозоля содержит третий нагреватель. Третий нагреватель выполнен с возможностью нагрева той же части аэрозольобразующего материала, что и первая часть. В других случаях третий нагреватель выполнен с возможностью нагрева третьей части аэрозольобразующего материала. В каждом случае профиль нагрева третьего нагревателя запрограммирован в системе, и пользователь не может выборочно его активировать.

В одном таком примере устройство может быть выполнено так, что в начале сеанса потребления первый нагреватель, соответствующий первой части аэрозольобразующего материала, сразу нагревается до температуры улетучивания, что приводит к улетучиванию компонентов аэрозольобразующего материала. По истечении заданного периода времени температура первого нагревательного элемента падает до промежуточной температуры, которая выбрана для предотвращения конденсации аэрозоля в первой части.

Либо в начале сеанса потребления, либо по прошествии определенного периода времени третий нагреватель, соответствующий третьей части аэрозольобразующего материала, нагревают до промежуточной температуры (которая может быть такой же или отличной от промежуточной температуры первого нагревателя). По истечении заданного периода времени третий нагревательный элемент нагревают до температуры улетучивания (которая может быть такой же или отличной от температуры улетучивания первого нагревателя). Обычно, по меньшей мере первый и/или третий нагреватель находится при температуре улетучивания на протяжении всего периода потребления, а в некоторых случаях и первый, и третий нагревательные элементы находятся при температуре улетучивания одновременно в течение определенного периода времени. Промежуточная температура третьего нагревателя выбрана так, чтобы третью часть можно было быстро нагреть до температуры улетучивания.

В конце сеанса потребления обоим нагревателям дают остыть до комнатной температуры.

Изобретение также относится к устройству выработки аэрозоля, содержащему по меньшей мере первый и второй нагреватели, расположенные с возможностью при использовании нагрева соответствующих первой и второй частей аэрозольобразующего материала, отличающееся тем, что выполнено с возможностью во время сеанса использования после начала нагрева первой из частей первым нагревателем до температуры, которая вызывает улетучивание компонентов первой части аэрозольобразующего материала, выборочного приведения в действие второго нагревателя для нагрева второй части до температуры, вызывающей улетучивание компонентов аэрозольобразующего материала второй части.

В некоторых случаях устройство вместе с аэрозольобразующим материалом образует описанную выше систему выработки аэрозоля. Особенности системы (которые не относятся к аэрозольобразующему материалу) применимы и к устройству в той степени, в которой они совместимы.

Термин «табачный материал» относится к любому материалу, содержащему табак или его производные. Табачный материал может включать в себя одно или несколько следующих веществ: табак, производные табака, взорванный табак, восстановленный табак или заменители табака. Табачный материал может содержать измельченный табак, табачное волокно, резаный табак, взорванный табак, табачный стебель, восстановленный табак и/или табачный экстракт.

Табак, используемый для производства табачного материала, может быть любым подходящим табаком, например отдельными сортами или смесями, резаными листьями или целым листом, включая сорта Вирджиния, Берли или Ориентал. Это также могут быть «мелкие частицы» табака или пыль, взорванный табак, стебли, взорванные стебли и обработанные иным способом стебли, например, нарезанные свернутые стебли. Табачный материал может представлять собой молотый табак или восстановленный табачный материал. Восстановленный табачный материал может содержать табачные волокна и может быть сформирован литьем, методом изготовления бумаги на основе Фурдринье с обратным добавлением табачного экстракта или экструзией.

В данном контексте термин «аэрозольобразующий агент» означает агент, который способствует образованию аэрозоля при нагреве. Аэрозольобразующий агент может способствовать образованию аэрозоля, вызывая начальное испарение и/или конденсацию газа в твердый и/или жидкий аэрозоль для вдыхания. Подходящие аэрозольобразующие агенты включают в себя, помимо прочего: полиол, такой как сорбит, глицерин, и гликоли, такие как пропиленгликоль или триэтиленгликоль; не полиол, такой как одноатомные спирты, углеводороды с высокой температурой кипения, кислоты, такие как молочная кислота, производные глицерина, сложные эфиры, такие как диацетин, триацетин, триэтиленгликольдиацетат, триэтилцитрат или миристаты, включая этилмиристат и изопропилмиристат и сложные эфиры алифатических карбоновых кислот, такие как в виде метилстеарата, диметилдодекандиоата и диметилтетрадекандиоата.

В контексте настоящего описания термины «ароматизатор» и «вкусовая добавка» относятся к материалам, которые, если позволяет местное законодательство, могут использоваться для создания желаемого вкуса или аромата в продукте для взрослых потребителей. Они могут включать в себя экстракты (например, лакрицы, гортензии, листьев японской магнолии с белой корой, ромашки, пажитника, гвоздики, ментола, японской мяты, аниса, корицы, травы, грушанки, вишни, ягод, персика, яблока, драмбуи, бурбона, скотча, виски, мяты, мяты перечная, лаванды, кардамона, сельдерея, каскарилла, мускатного ореха, сандала, бергамота, герани, медовой эссенции, розового масла, ванили, лимонного масла, апельсинового масла, кассия, тмина, коньяка, жасмина, иланг-иланга, шалфея, фенхеля, пимента, имбиря, аниса, кориандра, кофе или масла мяты любого вида из рода Mentha), усилители вкуса, блокаторы рецепторов горечи, активаторы или стимуляторы сенсорных рецепторов, сахара и/или заменители сахара (например, сукралозу, ацесульфам калия, аспартам, сахарин, цикламаты, лактозу, сахарозу, глюкозу, фруктозу, сорбит или маннит), а также другие добавки или вещества, такие как древесный уголь, хлорофилл, минералы, растительные или освежающие дыхание агенты. Они могут представлять собой имитацию, синтетические или натуральные ингредиенты или их смеси. Они могут быть в любой подходящей форме, например, в виде масла, жидкости или порошка. В некоторых вариантах осуществления активатор или стимулятор сенсорного рецептора представляет собой воспринимаемый материал, такой как охлаждающий агент. Подходящие охлаждающие агенты могут содержать одно или несколько соединений, выбранных из группы, состоящей из: N-этил-2-изопропил-5-метилциклогексанкарбоксамида (также известного как WS-3, CAS: 39711-79-0, FEMA: 3455); 2-изопропил-N-[(этоксикарбонил)метил]-5-метилциклогексанкарбоксамида (также известного как WS-5, CAS: 68489-14-5, FEMA: 4309); 2-изопропил-N-(4-метоксилфенил)-5-метилциклогексанкарбоксамида (также известного как WS-12, FEMA: 4681); и 2-изопропил-N,2,3-триметилбутанамида (также известного как WS-23, FEMA: 3804).

Используемый здесь термин «стимулятор» включает в себя никотин и кофеин, а также другие соединения, которые стимулируют организм.

Используемый в этом документе термин «связующее вещество» включает в себя соединения, которые могут быть включены в аэрозольобразующий материал для повышения его ударной вязкости или прочности. Подходящие соединения включают в себя альгинатные соли, содержащие любой подходящий катион; целлюлозы или модифицированные целлюлозы, такие как гидроксипропилцеллюлоза и карбоксиметилцеллюлоза; крахмалы или модифицированные крахмалы; полисахариды, такие как соли пектина, содержащие любой подходящий катион, такой как пектат натрия, калия, кальция или магния; ксантановая камедь, гуаровая камедь и любые другие подходящие натуральные камеди; и их смеси. В некоторых вариантах выполнения связующее вещество содержит, состоит или по существу состоит из одной или нескольких альгинатных солей, таких как альгинат натрия, альгинат кальция, альгинат калия или альгинат аммония.

Используемый здесь термин «наполнитель» включает в себя органические и неорганические наполнители. Наполнитель может быть выбран для одной или нескольких целей. В некоторых вариантах выполнения он может выполнять функцию сорбента и/или подложки для других веществ в аэрозольобразующем материале. В некоторых вариантах выполнения он может выполнять функцию структуры для адсорбции других веществ перед их высвобождением при нагревании. В некоторых вариантах осуществления он может выполнять функцию сорбента и/или подложки для аэрозольобразующего агента, такого как глицерин, и/или любых других веществ, которые влияют на сенсорные характеристики аэрозоля, образующегося при нагревании. Подходящие органические наполнители включают в себя, помимо прочего: древесную массу, целлюлозу и производные целлюлозы. Подходящие неорганические наполнители, помимо прочего, включают в себя: карбонат кальция, перлит, вермикулит, диатомитовую землю, коллоидный диоксид кремния, оксид магния, сульфат магния, карбонат магния и подходящие неорганические сорбенты, такие как молекулярные сита.

Далее будут описаны другие варианты осуществления изобретения со ссылками на чертежи.

На фиг. 1 схематично показан пример выполнения аэрозольобразующего материала для использования с системой выработки аэрозоля. Аэрозольобразующий материал имеет форму цилиндрического стержня и содержит первую часть 103a и вторую часть 103b. В этом примере вторая часть 103b находится при использовании дальше ото рта, чем первая часть 103a.

Первая часть 103a включает в себя табачный материал без заключенного в оболочку ароматизатора. Вторая часть 103b включает в себя заключенный в оболочку ароматизатор и не содержит табачного материала. Как вариант, ни одна из частей, любая часть или обе части могут включать в себя не заключенный в оболочку ароматизатор, который, если он присутствует, может быть тем же ароматизатором или другим ароматизатором, что и заключенный в оболочку во второй части 103b. Заключенный в оболочку ароматизатор может содержать ментол.

На фиг. 2 схематично показан пример выполнения аэрозольобразующего изделия 101 для использования с системой выработки аэрозоля. Изделие 101 включает в себя показанный на фиг. 1 цилиндрический стержень из аэрозольобразующего материала 103, охлаждающий элемент 107, фильтр 109 и мундштучный сегмент 111. Охлаждающий сегмент 107 и фильтр 109, как показано, могут быть расположены между обращенным ко рту концом аэрозольобразующего материала 103 и мундштучным сегментом 111, так что поток от аэрозольобразующего материала 103 проходит через охлаждающий элемент 107 и фильтр 109 (или наоборот, если фильтр расположен перед охлаждающим элементом в потоке) до того, как он попадет к пользователю. Хотя в примере по фиг. 2 показан охлаждающий сегмент 107, фильтр 109 и мундштучный сегмент 111 мундштука, один или несколько из этих элементов в других примерах могут отсутствовать.

В некоторых примерах мундштучный сегмент 111, если он присутствует, может быть сформирован, например, из бумаги, например, в форме спирально намотанной бумажной трубки, ацетата целлюлозы, картона, гофрированной бумаги, такой как гофрированная термостойкая бумага или гофрированная пергаментная бумага и/или полимерных материалов, таких как полиэтилен низкой плотности (LDPE), или какого-либо другого подходящего материала. Мундштучный сегмент 111 может содержать полую трубку. Такая полая трубка может выполнять фильтрующую функцию для фильтрации улетучивающегося аэрозольобразующего материала. Мундштучный сегмент 111 может быть удлиненным, чтобы находиться на расстоянии от очень горячей части устройства (не показано), которое нагревает аэрозольобразующий материал.

В некоторых примерах фильтр 109, если он присутствует, может представлять собой фильтрующий вкладыш и может быть изготовлен, например, из ацетата целлюлозы.

В некоторых случаях охлаждающий сегмент 107, если он присутствует, может содержать монолитный стержень, имеющий первый и второй концы и содержащий несколько сквозных отверстий, проходящих между первым и вторым концами. Сквозные отверстия могут проходить по существу параллельно центральной продольной оси стержня. Сквозные отверстия охлаждающего сегмента 107 могут быть расположены в целом радиально относительно элемента, если смотреть в поперечном сечении. То есть, например, сегмент имеет внутренние стенки, в которых выполнены сквозные отверстия и которые имеют две основные конфигурации, а именно радиальные стенки и центральные стенки. Радиальные стенки проходят по радиусам поперечного сечения сегмента, а центральные стенки центрированы в центре поперечного сечения сегмента. Центральные стенки в одном примере являются круглыми, хотя могут быть использованы другие правильные или неправильные формы поперечного сечения. Аналогично, поперечное сечение сегмента в одном примере является круглым, хотя могут быть использованы другие правильные или неправильные формы поперечного сечения.

Например, большинство сквозных отверстий имеют многоугольную или, как правило, шестиугольную форму поперечного сечения. В этом примере сегмент представляет собой так называемую «сотовую» структуру, если смотреть с одного конца.

В некоторых случаях охлаждающий сегмент 107 может содержать полую трубку, которая отделяет фильтр 109, если он присутствует, от очень горячей части устройства, которое нагревает аэрозольобразующий материал. Охлаждающий сегмент 107 может быть сформирован, например, из бумаги, например, в форме спирально намотанной бумажной трубки, ацетата целлюлозы, картона, гофрированной бумаги, такой как гофрированная термостойкая бумага или гофрированная пергаментная бумага и полимерных материалов, таких как полиэтилен низкой плотности (LDPE), или какого-либо другого подходящего материала.

Охлаждающий сегмент 107, если он присутствует, может быть по существу несжимаемым. Он может быть сформирован из керамического материала или полимера, например термопластичного полимера, который может быть экструдируемым пластическим материалом. В одном примере пористость сегмента находится в диапазоне от 60 до 75%. Пористость в этом смысле может представлять собой долю площади поперечного сечения сегмента, занятой сквозными отверстиями. Например, пористость сегмента составляет от 69 до 70%.

Другие примеры охлаждающего сегмента описаны в документе PCT/GB2015/051253, который полностью включен в настоящее описание посредством ссылки, в частности, на фиг. 1-8 и в описании со страницы 8, строка 11 до страницы 18, строка 16.

В дополнительных примерах охлаждающий сегмент 107 может быть сформирован из листового материала, который складывают, гофрируют или сгибают для образования сквозных отверстий. Листовой материал может быть изготовлен, например, из металла, такого как алюминий; полимерного пластика, такого как полиэтилен, полипропилен, полиэтилентерефталат или поливинилхлорид; или из бумаги.

В некоторых примерах охлаждающий сегмент 107 и фильтр 109 удерживаются вместе с помощью оберточной бумаги (не показана), образуя сборку. Затем эта сборка может быть присоединена к аэрозольобразующему материалу с помощью дополнительной обертки (не показана), которая окружает сборку и по меньшей мере обращенный ко рту конец аэрозольобразующего материала с образованием аэрозольобразующего изделия 101. В других примерах аэрозольобразующее изделие 101 формируют путем обертывания охлаждающего сегмента 107, фильтра 109 и аэрозольобразующего материала 103 за одну операцию, при этом для охлаждающего сегмента и/или компонентов фильтра (если они есть) нет отдельной ободковой бумаги.

На фиг. 3 и 4 представлен пример выполнения аэрозольобразующего изделия 201, приспособленного для использования с устройством, имеющим источник питания и нагреватель. Изделие 201 в этом варианте выполнения, в частности, подходит для использования с устройством 1, показанным на фиг. 7-9 и описанным ниже. При использовании изделие 201 может быть вставлено с возможностью извлечения в устройство, показанное на фиг. 7, в месте 20 вставки устройства 1.

Изделие 201 в одном примере выполнено в форме по существу цилиндрического стержня, который включает в себя массу аэрозольобразующего материала 203 и сборный фильтр 205 в виде стержня. Аэрозольобразующий материал имеет две части 203a, 203b, которые соответствуют частям 103a, 103b, показанным на фиг. 1. В некоторых случаях две части 203a, 203b аэрозольобразующего материала 203 могут быть соединены друг с другом кольцевой ободковой бумагой (не показана), которая расположена по существу по окружности аэрозольобразующего материала 203.

Сборный фильтр 205 включает в себя три сегмента: охлаждающий сегмент 207, фильтрующий сегмент 209 и мундштучный сегмент 211. Изделие 201 имеет первый конец 213, называемый мундштучным или ближним концом, и второй конец 215, называемый дальним концом. Масса аэрозольобразующего материала 203 расположена по направлению к дальнему концу 215 изделия 201. В одном примере охлаждающий сегмент 207 расположен рядом с массой аэрозольобразующего материала 203 между ней и фильтрующим сегментом 209, так что охлаждающий сегмент 207 примыкает и к массе аэрозольобразующего материала 203, и фильтрующему сегменту 209. В других примерах может быть разделение между массой аэрозольобразующего материала 203 и охлаждающим сегментом 207, а также между массой аэрозольобразующего материала 203 и фильтрующим сегментом 209. Фильтрующий сегмент 209 расположен между охлаждающим сегментом 207 и мундштучным сегментом 211. Мундштучный сегмент 211 расположен в направлении к ближнему концу 213 изделия 201 рядом с фильтрующим сегментом 209. В одном примере фильтрующий сегмент 209 примыкает к мундштучному сегменту 211. В одном варианте осуществления изобретения общая длина сборного фильтра 205 составляет от 37 до 45 мм, более предпочтительно – 41 мм.

В некоторых примерах аэрозольобразующий материал 203 имеет длину от 30 до 54 мм, предпочтительно от 36 до 48 мм. Части аэрозольобразующего материала могут иметь одинаковую длину (т.е. половину общей длины с двумя частями массы аэрозольобразующего материала 203).

В одном примере общая длина изделия 201 составляет от 71 до 95 мм, предпочтительно от 79 до 87 мм, предпочтительно примерно 83 мм.

Осевой конец массы аэрозольобразующего материала 203 виден с дальнего конца 215 изделия 201. Однако в других вариантах выполнения дальний конец 215 изделия 201 может содержать концевой элемент (не показан), закрывающий осевой конец аэрозольобразующего материала 203.

Масса аэрозольобразующего материала 203 соединена со сборным фильтром 205 кольцевой ободковой бумагой (не показана), которая по существу расположена по окружности сборного фильтра 205, окружая его, и частично проходит по длине аэрозольобразующего материала 203. В одном примере ободковая бумага изготовлена из стандартной ободковой бумаги-основы 58GSM. В одном примере длина ободковой бумаги составляет от 42 до 50 мм, предпочтительно 46 мм.

В некоторых случаях одна и та же ободковая бумага может быть использована для соединения частей 203a, 203b аэрозольобразующего материала 203 и сборного фильтра 205.

В одном примере охлаждающий сегмент 207 представляет собой кольцевую трубку, определяющую воздушный зазор внутри охлаждающего сегмента. Воздушный зазор образует камеру для протекания нагретых летучих компонентов, выработанных из аэрозольобразующего материала 203. Охлаждающий сегмент 207 является полым, образуя камеру для накопления аэрозоля, но при этом достаточно жестким, чтобы противостоять осевым сжимающим силам и изгибающим моментам, которые могут возникнуть во время изготовления, а также когда изделие 201 вставляется в устройство 1. В одном примере толщина стенки охлаждающего сегмента 207 составляет приблизительно 0,29 мм.

Охлаждающий сегмент 207 обеспечивает физическое смещение между массой аэрозольобразующего материала 203 и фильтрующим сегментом 209. Физическое смещение, созданное охлаждающим сегментом 207, обеспечивает наличие градиента температуры по длине охлаждающего сегмента 207. В одном примере охлаждающий сегмент 207 выполнен с возможностью обеспечения разницы температур по меньшей мере 40°C между нагретым летучими компонентами, входящими в первый конец охлаждающего сегмента 207, и нагретыми летучими компонентами, выходящим из второго конца охлаждающего сегмента 207. В одном примере охлаждающий сегмент 207 выполнен с возможностью обеспечения разницы температур не менее 60°C между нагретым летучими компонентами, входящими в первый конец охлаждающего сегмента 207, и нагретыми летучими компонентами, выходящим из второго конца охлаждающего сегмента 207. Эта разность температур по длине охлаждающего элемента 207 защищает чувствительный к температуре фильтрующий сегмент 209 от высоких температур аэрозольобразующего материала 103, когда она нагревается устройством 1. Если физическое смещение между фильтрующим сегментом 209, массой аэрозольобразующего материала 203 и нагревательными элементами устройства 1 не было обеспечено, то термочувствительный фильтрующий сегмент 209 может быть поврежден при использовании и не будет выполнять требуемые функции также эффективно.

В одном примере длина охлаждающего сегмента 207 составляет по меньшей мере 15 мм. В одном примере длина охлаждающего сегмента 207 составляет от 20 до 30 мм, от 23 до 27 мм, от 25 до 27 мм, предпочтительно 25 мм.

Охлаждающий сегмент 207 изготовлен из бумаги. Это означает, что он состоит из материала, который не выделяет опасные соединения, например, токсичные соединения, при использовании рядом с нагревателем устройства 1. В одном примере охлаждающий сегмент 207 изготовлен из бумажной трубки со спиральной намоткой, которая образует полую внутреннюю камеру, но при этом сохраняет механическую жесткость. Бумажные трубки со спиральной намоткой соответствуют жестким требованиям к точности размеров, предъявляемым к высокоскоростным производственным процессам, в отношении длины трубки, внешнего диаметра, округлости и прямолинейности.

В другом примере охлаждающий сегмент 207 представляет собой полость, образованную жесткой оберткой для пробок или ободковой бумагой. Жесткая обертка для пробок или ободковая бумага изготавливаются таким образом, чтобы иметь жесткость, достаточную для того, чтобы противостоять осевым сжимающим силам и изгибающим моментам, которые могут возникать во время изготовления, а также при введении изделия 201 в устройство 1.

Фильтрующий сегмент 209 может быть сформирован из любого фильтрующего материала, достаточного для удаления одного или нескольких летучих соединений из нагретых компонентов, улетучивающихся с трубчатой основы. В одном примере фильтрующий сегмент 209 изготовлен из моноацетатного материала, такого как ацетат целлюлозы. Фильтрующий сегмент 209 обеспечивает охлаждение и уменьшение раздражения от нагретых летучих компонентов, не уменьшая при этом количество нагретых летучих компонентов до неудовлетворительного для пользователя уровня.

Плотность материала жгута из ацетата целлюлозы фильтрующего сегмента 209 регулирует перепад давления на фильтрующем сегменте 209, что, в свою очередь, регулирует сопротивление затяжке изделия 201, поэтому выбор материала фильтрующего сегмента 209 важен для управления сопротивлением затяжке изделия 201. Кроме того, фильтрующий сегмент выполняет в изделии 201 функцию фильтрации.

В одном примере фильтрующий сегмент 209 изготовлен из фильтрующего жгута марки 8Y15, который обеспечивает фильтрующий эффект нагретых летучих материалов, одновременно уменьшая размер сконденсированных аэрозольных капель, образующихся из нагретого улетучивающегося материала.

Наличие фильтрующего сегмента 209 обеспечивает изолирующий эффект, обеспечивая дополнительное охлаждение нагретых летучих компонентов, которые выходят из охлаждающего сегмента 207. Этот дополнительный охлаждающий эффект снижает температуру в месте контакта губ пользователя с поверхностью фильтрующего сегмента 209.

В фильтрующий сегмент 209 могут быть добавлены один или несколько вкусов в виде либо непосредственного впрыска ароматизирующих жидкостей в фильтрующий сегмент 209, либо путем встраивания или установки одной или нескольких хрупких ароматических капсул или иных носителей вкуса в жгут ацетатцеллюлозного материала фильтрующего сегмента 209.

В одном примере фильтрующий сегмент 209 имеет длину от 6 до 10 мм, предпочтительно 8 мм.

Мундштучный сегмент 211 представляет собой кольцевую трубку, образующую воздушный зазор внутри мундштучного сегмента 211. Воздушный зазор определяет камеру для нагретых летучих компонентов, которые вытекают из фильтрующего сегмента 209. Мундштучный сегмент 211 является полым, образуя камеру для накопления аэрозоля, но при этом достаточно жестким, чтобы противостоять осевым сжимающим силам и изгибающим моментам, которые могут возникнуть во время изготовления, а также при введении изделия 201 в устройство 1. В одном примере толщина стенки мундштучного сегмента 211 составляет приблизительно 0,29 мм. Длина мундштучного сегмента 211 может составлять от 6 до 10 мм, предпочтительно 8 мм.

Мундштучный сегмент 211 может быть изготовлен из спирально намотанной бумажной трубки, которая образует полую внутреннюю камеру, но при этом сохраняет критическую механическую жесткость. Бумажные трубки со спиральной намоткой способны соответствовать жестким требованиям к точности размеров, предъявляемым к высокоскоростным производственным процессам, в отношении длины, внешнего диаметра, округлости и прямолинейности.

Мундштучный сегмент 211 обеспечивает функцию предотвращения прямого контакта пользователя с любым жидким конденсатом, который скапливается на выходе из фильтрующего сегмента 209.

Мундштучный сегмент 211 и охлаждающий сегмент 207 могут быть сформированы из одной трубки, а фильтрующий сегмент 209 расположен внутри этой трубки, разделяющей мундштучный и охлаждающий сегменты 211 и 207.

На фиг. 5 и 6 показан другой пример выполнения изделия. Ссылочные позиции, показанные на фиг. 5 и 6, эквивалентны ссылочным позициям, показанным на фиг. 3 и 4, но с увеличением на 100.

В примере, показанном на фиг. 5 и 6, в изделии 301 имеется вентиляционная область 317, позволяющая воздуху входить во внутреннюю часть изделия 301 с его внешней стороны. В одном примере вентиляционная область 317 выполнена в виде одного или нескольких вентиляционных отверстий 317, проходящих через наружный слой изделия 301. Вентиляционные отверстия могут быть расположены в охлаждающем сегменте 307, чтобы способствовать охлаждению изделия 301. В одном примере вентиляционная область 317 содержит один или несколько рядов отверстий, и предпочтительно каждый ряд отверстий расположен по окружности вокруг изделия 301 в поперечном сечении, которое по существу перпендикулярно продольной оси изделия 301.

В одном примере для обеспечения вентиляции изделия 301 имеется от одного до четырех рядов вентиляционных отверстий. Каждый ряд вентиляционных отверстий может иметь от 12 до 36 вентиляционных отверстий 317. Вентиляционные отверстия 317 могут, например, иметь диаметр от 100 до 500 мкм. Осевое расстояние между рядами вентиляционных отверстий 317 может составлять от 0,25 до 0,75 мм, предпочтительно 0,5 мм.

В одном примере вентиляционные отверстия 317 имеют одинаковый размер. В другом примере вентиляционные отверстия 317 различаются по размеру. Вентиляционные отверстия могут быть выполнены с использованием любой подходящей технологии, например, лазерной технологии, механической перфорации охлаждающего сегмента 307 или предварительной перфорации охлаждающего сегмента 307 перед его формованием в изделие 301. Вентиляционные отверстия 317 позиционируются таким образом, чтобы обеспечивать эффективное охлаждение изделия 301.

В одном примере ряды вентиляционных отверстий 317 расположены по меньшей мере в 11 мм от ближнего конца 313 изделия, предпочтительно между 17 и 20 мм от ближнего конца 313 изделия 301. Расположение вентиляционных отверстий 317 позиционируется таким образом, чтобы пользователь не блокировал их, когда изделие 301 используется.

Наличие рядов вентиляционных отверстий на расстоянии 17-20 мм от ближнего конца 313 изделия 301 позволяет расположить эти отверстия 317 снаружи устройства 51, когда изделие 301 полностью вставлено в устройство 51, как показано на фиг. 6 и 7. Вследствие размещения вентиляционных отверстий снаружи устройства, не нагретый воздух может снаружи поступать в изделие 301 через вентиляционные отверстия устройства 51, способствуя охлаждению изделия 301.

Длина охлаждающего сегмента 307 выбрана так, что когда изделие 301 полностью вставлено в устройство 1, охлаждающий сегмент 307 только частично входит в устройство 1. Длина охлаждающего сегмента 307 обеспечивает как образование физического зазора между нагревательным средством устройства 1 и термочувствительным фильтрующим сегментом 309, так и расположение вентиляционных отверстий 317 в охлаждающем сегменте таким образом, что они находятся снаружи устройства 1, когда изделие 301 полностью вставлено в это устройство 1. Как показано на фиг. 6 и 7, большая часть охлаждающего элемента 307 расположена внутри устройства 1, однако имеется часть охлаждающего элемента 307, которая выступает из устройства 1. Именно в этой части охлаждающего элемента 307, которая выходит за пределы устройства 1, расположены вентиляционные отверстия 317.

На фиг. 7-9 более подробно показано устройство 1, выполненное с возможностью нагревания аэрозольобразующего материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента этого материала с образованием аэрозоля, который можно вдыхать. Устройство 1 представляет собой нагревательное устройство, которое выделяет соединения посредством нагревания аэрозольобразующего материала без его сжигания.

Первый конец 3 упоминается в дальнейшем как мундштучный или ближний конец 3 устройства 1, а второй конец 5 упоминается в дальнейшем как дальний конец 5 устройства 1. Устройство 1 имеет кнопку 7 включения/выключения, чтобы позволить пользователю по желанию включать и выключать устройство 1.

Устройство 1 содержит корпус 9 для размещения и защиты различных внутренних компонентов. В показанном примере корпус 9 содержит цельную втулку 11, которая охватывает по бокам устройство 1 и закрыта верхней панелью 17, определяющей «верхнюю часть» устройства 1, и нижней панелью 19, определяющей «нижнюю часть» устройства 1. В другом примере корпус содержит переднюю панель, заднюю панель и пару противоположных боковых панелей в дополнение к верхней панели 17 и нижней панели 19.

Верхняя панель 17 и/или нижняя панель 19 могут быть прикреплены с возможностью удаления к цельной втулке 11, чтобы обеспечить легкий доступ к внутренней части устройства 1, или могут быть «постоянно» прикреплены к цельной втулке 11, например, чтобы удержать пользователя от доступа к внутренней части устройства 1. В рассматриваемом примере панели 17 и 19 изготовлены из пластикового материала, например, из стеклонаполненного нейлона, сформированного посредством литья под давлением, а цельная втулка 11 изготовлена из алюминия, хотя могут использоваться другие материалы и другие производственные процессы.

Верхняя панель 17 устройства 1 имеет отверстие 20 на конце 3 мундштука устройства 1, через которое при использовании изделие 201, 301, включающее в себя аэрозолируемый материал, может быть вставлено в устройство 1 и удалено из устройства 1 пользователем.

В корпусе 9 расположены или закреплены нагревательное средство 23, схема 25 управления и источник 27 питания. В этом примере нагревательное средство 23, схема 25 управления и источник 27 питания примыкают сбоку (т.е. примыкают сбоку, если смотреть от конца), при этом схема 25 управления обычно расположена между нагревательным средством 23 и источником 27 питания, хотя возможны и другие компоновки.

Схема 25 управления может включать в себя контроллер, такой как микропроцессорное устройство, сконфигурированный и выполненный с возможностью управления нагревом трубчатой основы в изделии 201, 301, что будет дополнительно описано ниже.

Источник 27 питания может быть, например, электрической батареей, которая может быть перезаряжаемой батареей или не перезаряжаемой батареей. Примеры подходящих батарей включают в себя, например, литий-ионную батарею, никелевую батарею (такую как никель-кадмиевая батарея), щелочную батарею, и/или подобные батареи. Батарея 27 электрически соединена с нагревательным средством 23 для подачи электропитания, когда это необходимо, и под управлением схемы 25 управления для нагрева трубчатой основы в изделии (как уже указывалось, для испарения аэрозольобразующих композиций без их сжигания).

Преимущество размещения источника 27 питания с примыканием сбоку к нагревательному средству 23 состоит в том, что можно использовать физически большой источник 25 энергии, не вызывая чрезмерного увеличения длины устройства 1. Понятно, физически большой источник 25 питания имеет более высокую емкость (то есть полную электрическую энергию, которая может быть подана, часто измеряемая в ампер-часах или т.п.), и, таким образом, срок службы батареи для устройства 1 может быть более продолжительным.

В одном примере нагревательное приспособление 23 в общем имеет форму полой цилиндрической трубки, имеющей полую внутреннюю камеру 29, в которую вставляется изделие 201, 301, содержащее трубчатую основу для использования. В показанном устройстве никакие компоненты нагревательного средства не входят в полую трубку массы аэрозольобразующего материала 203, 303. (Фактически, никакие компоненты устройства 1 не вставляются в полую трубку массы аэрозольобразующего материала 203, 303). Возможны различные варианты компоновки нагревательного средства 23. Например, нагревательное средство 23 может содержать один нагревательный элемент или может быть сформировано из нескольких нагревательных элементов, выровненных вдоль продольной оси нагревательного средства 23. Нагревательный элемент или каждый нагревательный элемент может быть кольцевым или трубчатым, или, по меньшей мере, частично кольцевым или частично трубчатым по окружности. Например, один или каждый нагревательный элемент может быть тонкопленочным нагревателем. В другом случае один или каждый нагревательный элемент может быть изготовлен из керамического материала. Примеры подходящих керамических материалов включают в себя керамику из оксида алюминия, нитрида алюминия и нитрида кремния, которые могут быть слоистыми и спеченными. Возможны другие нагревательные средства, например, с индукционным нагревом, инфракрасные нагревательные элементы, которые нагреваются с помощью инфракрасного излучения, или резистивные нагревательные элементы, например, в виде резистивной электрической катушки. В одном конкретном примере, нагревательное средство 23 поддерживается с помощью опорной трубки из нержавеющей стали и содержит полиимидный нагревательный элемент. Нагревательное средство 23 имеет такие размеры, что по существу вся масса аэрозольобразующего материала 203, 303 изделия 201, 301 находится в нагревательном средстве 23, когда изделие 201, 301 вставлено в устройство 1.

Нагревательные элементы расположены так, чтобы каждый нагревательный элемент нагревал соответствующую часть аэрозольобразующего материала.

Нагревательное средство 23 в этом примере окружено на по меньшей мере части своей длины теплоизолятором 31. Теплоизолятор 31 помогает уменьшить тепло, передаваемое от нагревательного средства 23 к внешней стороне устройства 1. Это помогает снизить требования по мощности к нагревательному средству 23, так как снижаются общие тепловые потери. Теплоизолятор 31 также помогает сохранять внешнюю часть устройства 1 холодной во время работы нагревательного приспособления 23. В одном примере теплоизолятор 31 может быть выполнен в виде двустенной втулки, которая обеспечивает возможность создания области низкого давления между двумя стенками втулки, т.е. теплоизолятор 31 может представлять собой, например, «вакуумную» трубку, т.е. трубку, из которой по меньшей мере частично откачан воздух, чтобы минимизировать теплопередачу посредством теплопроводности и/или конвекции. Возможны другие конструкции теплоизолятора 31, включающие в себя использование теплоизоляционных материалов, например, подходящих вспененных материалов в дополнение к двустенной втулке или вместо нее.

Корпус 9 также может содержать различные внутренние опорные конструкции 37 для поддержки всех внутренних компонентов, а также нагревательного средства 23.

Устройство 1 также содержит кольцевой фланец 33, который проходит вокруг отверстия 20 и выступает из него во внутреннюю часть корпуса 9, и трубчатую камеру 35, которая расположена между кольцевым выступом 33 и одним концом вакуумной втулки 31. Камера 35 дополнительно содержит охлаждающую конструкцию 35f, которая в этом примере состоит из множества охлаждающих ребер 35f, расположенных с разнесением друг от друга вдоль внешней поверхности камеры 35, причем каждое из них расположено по окружности вокруг внешней поверхности камеры 35. Между полой камерой 35 и вставленным в устройство 1 изделием 201, 301 существует воздушный зазор 36 по меньшей мере на части длины полой камеры 35. Воздушный зазор 36 находится по всей окружности изделия 201, 301, по меньшей мере, на части охлаждающего сегмента 307.

Кольцевой выступ 33 содержит множество выступов 60, расположенных по окружности вокруг периферии отверстия 20 и выступающих в это отверстие 20. Выступы 60 занимают пространство внутри отверстия 20, в результате чего открытый промежуток отверстия 20 в местах расположения выступов 60 меньше, чем открытый промежуток отверстия 20 в местах без выступов 60. Выступы 60 сконфигурированы таким образом, чтобы взаимодействовать с вставленным в устройство изделием 201, 301, способствуя его фиксации внутри устройства 1. Открытые пространства (не показаны на фигурах), определяемые смежными парами выступов 60 и изделием 201, 301, формируют вентиляционные каналы вокруг внешней части изделия 201, 301. Эти вентиляционные каналы позволяют горячим парам, выпускаемым из изделия 201, 301, выходить из устройства 1 и позволить охлаждающему воздуху протекать в устройство 51 вокруг изделия 201, 301 в воздушный зазор 36.

Во время работы изделие 201, 301 вставляется в месте 20 устройства 1, как показано на фиг. 7-9. В частности, на фиг. 8 показано, что масса аэрозольобразующего материала 203, 303, которая расположена в направлении дальнего конца 215, 315 изделия 201, 301, полностью входит в нагревательное средство 23 устройства 1. Ближний конец 213, 313 изделия 201, 301 выступает из устройства 1 и действует для пользователя как сборный мундштук.

Во время работы нагревательное средство 23 нагревает изделие 201, 301 для испарения по меньшей мере одного компонента аэрозольобразующего материала из первой части аэрозольобразующего материала 203a, 303a. При необходимости для выборочного приведения в действие второго нагревателя для улетучивания по меньшей мере одного компонента аэрозольобразующего материала из второй части аэрозольобразующего материала 203b, 303b может быть использована кнопка 7. Кнопка 7 запрограммирована так, чтобы обеспечивать различные реакции в ответ на различные действия пользователя (например, продолжительность нажатия, приложенное давление), поэтому она может работать как выключатель для включения/выключения, так и в качестве выключателя для второго нагревателя.

Первичный путь потока для нагретых летучих компонентов из массы аэрозольобразующего материала 203, 303 проходит в осевом направлении через изделие 201, 301, через камеру внутри охлаждающего сегмента 207, 307, через фильтрующий сегмент 209, 309 и через мундштучный сегмент 211, 313 к пользователю. В одном примере температура нагретых летучих компонентов, которые вырабатываются из аэрозольобразующего материала, составляет от 60 до 250°C, что может быть выше допустимой температуры вдыхания для пользователя. Когда нагретый летучий компонент проходит через охлаждающий сегмент 207, 307, он будет остывать, и некоторые летучие компоненты будут конденсироваться на внутренней поверхности охлаждающего сегмента 207, 307.

В примерах выполнения изделия 301, показанных на фиг. 5 и 5, холодный воздух будет входить в охлаждающий сегмент 307 через вентиляционные отверстия 317, сформированные в охлаждающем сегменте 307. Этот холодный воздух будет смешиваться с нагретыми летучими компонентами для обеспечения дополнительного охлаждения этих компонентов.

На фиг. 10 показана схематическая иллюстрация системы выработки аэрозоля в соответствии с изобретением. Показано аэрозольобразующее изделие в виде стержня, имеющее мундштучный сегмент 1011, сегмент 1009 фильтра, смежный с мундштучным сегментом 1011 мундштука, охлаждающий сегмент 1007, смежный с сегментом 1009 фильтра, вторая часть 1003b аэрозольобразующего материала рядом с охлаждающим сегментом, третья часть 1003c аэрозольобразующего материала рядом со второй частью 1003b и первая часть 1003a аэрозольобразующего материала рядом с третьей частью 1003c. Имеются три цилиндрических нагревателя 1090, 1091, 1092 для нагрева соответствующих частей 1003a-1003c. Второй нагреватель 1091, который нагревает вторую часть 1003b, соединен с устройством 1095 пользовательского ввода, которое позволяет выборочно приводить в действие второй нагреватель 1091 и нагревать его до температуры, которая вызывает улетучивание компонентов из второй части 1003b. Первый 1090 и третий нагреватели 1092 запрограммированы для нагрева соответствующих частей аэрозольобразующего материала в соответствии с предварительно запрограммированным профилем нагрева, таким, что описан в документе PCT/EP2017/068804, содержание которого полностью включено в настоящее описание посредством ссылки.

В некоторых вариантах выполнения первая и третья части 1003a и 1003c имеют одинаковый состав. В некоторых случаях они имеют разный состав. В некоторых случаях они имеют одинаковый состав и содержат табачный материал, но не содержат заключенного в оболочку ароматизатора. В некоторых вариантах выполнения вторая часть 1003b содержит заключенный в оболочку ароматизатор и не содержит табачного материала. В некоторых случаях одна или несколько из этих частей содержат заключенный в оболочку ароматизатор.

Термины «первый» и «второй» и подобные, используемые в данном описании, не задают никакого порядка или последовательности. Эти термины используются только для различения соответствующих частей, нагревателей и т.д., и они не указывают на то, что они расположены в определенном порядке «первый, второй, третий и т.д.».

Описанные выше варианты осуществления изобретения следует рассматривать как иллюстративные примеры. Следует понимать, что любая особенность, описанная в отношении какого-либо одного варианта осуществления изобретения, может использоваться отдельно или в комбинации с другими особенностями, а также в комбинации с одной или несколькими особенностями любого другого варианта осуществления изобретения, или любой комбинацией любого другого варианта осуществления изобретения. Кроме того, также могут быть использованы не описанные выше эквиваленты и модификации без отклонения от объема изобретения, который определен его формулой.

Изобретение относится к выработке аэрозоля, в частности к системе выработки аэрозоля и аэрозольобразующему изделию для использования в системе выработки аэрозоля. Техническим результатом является создание изделия, в котором соединения высвобождаются без сжигания. Технический результат достигается тем, что система выработки аэрозоля включает в себя аэрозольобразующий материал, содержащий по меньшей мере две части, по меньшей мере одна из которых содержит табачный материал; и по меньшей мере первый и второй нагреватели, расположенные с возможностью нагрева соответствующих различных частей аэрозольобразующего материала, при этом указанные две части аэрозольобразующего материала имеют различные составы, а система выполнена с возможностью во время сеанса использования после начала нагрева первой из частей первым нагревателем выборочного приведения в действие второго нагревателя для нагрева второй части до температуры, вызывающей улетучивание компонентов аэрозольобразующего материала второй части, а также технический результат достигается устройством выработки аэрозоля для нагрева такой системы выработки аэрозоля. 2 н. и 39 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Система выработки аэрозоля, включающая в себя аэрозольобразующий материал, содержащий по меньшей мере две части, по меньшей мере одна из которых содержит табачный материал; и по меньшей мере первый и второй нагреватели, расположенные с возможностью нагрева соответствующих различных частей аэрозольобразующего материала, отличающаяся тем, что указанные две части аэрозольобразующего материала имеют различные составы, а система выполнена с возможностью во время сеанса использования после начала нагрева первой из частей первым нагревателем выборочного приведения в действие второго нагревателя для нагрева второй части до температуры, вызывающей улетучивание компонентов аэрозольобразующего материала второй части.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что второй нагреватель выполнен с возможностью нагрева до промежуточной температуры, которая выше комнатной температуры, но ниже температуры, необходимой для улетучивания компонентов аэрозольобразующего материала второй части, в течение периода времени, когда второй нагреватель не приведен в действие для нагрева второй части до температуры, вызывающей улетучивание компонентов аэрозольобразующего материала второй части.

3. Система по любому из пп. 1 или 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере другие части содержат модифицирующий аэрозоль агент.

4. Система по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью выборочного приведения в действие второго нагревателя для нагрева второй части до температуры, вызывающей улетучивание компонентов аэрозольобразующего материала второй части, во время нагрева первой части первым нагревателем.

5. Система по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что содержит устройство пользовательского ввода, выполненное с возможностью приведения в действие второго нагревателя при воздействии пользователя на указанное устройство.

6. Система по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что первая часть содержит табачный материал, а вторая часть содержит модифицирующий аэрозоль агент.

7. Система по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что модифицирующий аэрозоль агент заключен в оболочку с возможностью его высвобождения при нагреве до пороговой температуры высвобождения.

8. Система по любому из пп. 3, 6 или 7, отличающаяся тем, что модифицирующий аэрозоль агент содержит ароматизатор.

9. Система по п. 8, отличающаяся тем, что ароматизатор содержит ментол.

10. Система по любому из пп. 1-9, отличающаяся тем, что другие части не содержат какого-либо табачного материала.

11. Система по любому из пп. 1-9, отличающаяся тем, что другие части содержат табачный материал.

12. Система по любому из пп. 1-11, отличающаяся тем, что одна из частей и/или другая из частей содержит не заключенный в оболочку модифицирующий аэрозоль агент.

13. Система по любому из пп. 1-12, отличающаяся тем, что содержит третий нагреватель.

14. Система по п. 13, отличающаяся тем, что третий нагреватель выполнен с возможностью нагрева той же части аэрозольобразующего материала, что и первый участок, или с возможностью нагрева третьей части аэрозольобразующего материала, при этом профиль нагрева третьего нагревателя запрограммирован в системе без возможности выборочного приведения в действие пользователем.

15. Система по любому из пп. 1-14, отличающаяся тем, что аэрозольобразующий материал имеет форму стержня, а по меньшей мере две его части расположены соосно вдоль продольной оси стержня из аэрозольобразующего материала.

16. Система по любому из пп. 1-15, содержащая изделие, включающее в себя аэрозольобразующий материал и охлаждающий элемент и/или фильтр, отличающаяся тем, что аэрозольобразующий материал содержит по меньшей мере две части с разными составами, при этом по меньшей мере одна из частей содержит табачный материал, а по меньшей мере одна другая часть содержит модифицирующий аэрозоль агент.

17. Система по п. 16, отличающаяся тем, что другой из участков аэрозолируемого материала расположен между одним из участков аэрозолируемого материала и охлаждающим элементом и/или фильтром.

18. Система по п. 16, отличающаяся тем, что одна из частей аэрозольобразующего материала расположена между другой из частей аэрозольобразующего материала и охлаждающим элементом и/или фильтром.

19. Система по любому из пп. 16-18, отличающаяся тем, что первая часть содержит табачный материал, а вторая часть содержит модифицирующий аэрозоль агент.

20. Система по любому из пп. 16-19, отличающаяся тем, что модифицирующий аэрозоль агент заключен в оболочку с возможностью его высвобождения при нагреве до пороговой температуры высвобождения.

21. Система по п. 20, отличающаяся тем, что пороговая температура высвобождения составляет не менее 50, 100 или 150°C и не более 300, 250 или 200°C.

22. Система по любому из пп. 20 или 21, отличающаяся тем, что содержит аморфное твердое вещество, которое охватывает модифицирующий аэрозоль агент.

23. Система по п. 22, отличающаяся тем, что содержит пленку, содержащую аморфное твердое вещество.

24. Система по любому из пп. 16-23, отличающаяся тем, что модифицирующий аэрозоль агент содержит ароматизатор.

25. Система по п. 24, отличающаяся тем, что ароматизатор содержит ментол.

26. Система по любому из пп. 16-25, отличающаяся тем, что другая из частей содержит модифицирующий аэрозоль агент в количестве от 0,1 до 99% массы этой другой части.

27. Система по любому из пп. 16-26, отличающаяся тем, что одна из частей и/или другая из частей содержит не заключенный в оболочку модифицирующий аэрозоль агент.

28. Система по любому из пп. 16-26, отличающаяся тем, что одна из частей и/или другая из частей не содержит какого-либо не заключенного в оболочку модифицирующего аэрозоль агента.

29. Система по любому из пп. 16-28, отличающаяся тем, что другие части не содержат какого-либо табачного материала.

30. Система по любому из пп. 16-28, отличающаяся тем, что другие части содержат табачный материал.

31. Система по любому из пп. 16-30, отличающаяся тем, что одна из частей не содержит какого-либо модифицирующего аэрозоль агента того же типа, что и в другой из частей.

32. Система по любому из пп. 16-31, отличающаяся тем, что оно является вытянутым, а по меньшей мере две его части расположены соосно вдоль продольной оси стержня из аэрозольобразующего материала.

33. Устройство выработки аэрозоля для нагрева системы выработки аэрозоля по любому из пп. 1-15, при этом устройство содержит по меньшей мере первый и второй нагреватели, расположенные с возможностью при использовании нагрева соответствующих первой и второй частей аэрозольобразующего материала, отличающееся тем, что выполнено с возможностью во время сеанса использования после начала нагрева первой из частей первым нагревателем до температуры, которая вызывает улетучивание компонентов первой части аэрозольобразующего материала, выборочного приведения в действие второго нагревателя для нагрева второй части до температуры, вызывающей улетучивание компонентов аэрозольобразующего материала второй части.

34. Устройство по п. 33, отличающееся тем, что второй нагреватель выполнен с возможностью нагрева до промежуточной температуры, которая выше комнатной температуры, но ниже температуры, необходимой для улетучивания компонентов аэрозольобразующего материала второй части, в течение периода времени, когда второй нагреватель не приведен в действие для нагрева второй части до температуры, вызывающей улетучивание компонентов аэрозольобразующего материала второй части.

35. Устройство по любому из пп. 33 или 34, отличающееся тем, что выполнено с возможностью выборочного приведения в действие второго нагревателя для нагрева второй части до температуры, вызывающей улетучивание компонентов аэрозольобразующего материала второй части, во время нагрева первой части первым нагревателем.

36. Устройство по любому из пп. 33-35, отличающееся тем, что содержит устройство пользовательского ввода, выполненное с возможностью приведения в действие второго нагревателя при воздействии пользователя на указанное устройство.

37. Устройство по любому из пп. 33-36, отличающееся тем, что содержит третий нагреватель, при этом профиль нагрева третьего нагревателя запрограммирован без возможности выборочного приведения в действие пользователем.

38. Устройство по любому из пп. 33-37, отличающееся тем, что содержит камеру для удерживания аэрозольобразующего материала при использовании.

39. Устройство по п. 38, отличающееся тем, что по меньшей мере один из нагревателей является трубчатым и окружает камеру для удерживания аэрозольобразующего материала при использовании.

40. Устройство по п. 39, отличающееся тем, что каждый из нагревателей является трубчатым и окружает камеру для удерживания аэрозольобразующего материала при использовании.

41. Устройство по любому из пп. 33-40, в котором второй нагреватель расположен ближе к мундштуку устройства, чем первый нагреватель.