Настоящее изобретение относится к устройству, генерирующему аэрозоль.
Известным является предоставление устройства, генерирующего аэрозоль, для генерирования вдыхаемого пара. Такие устройства могут нагревать субстрат, образующий аэрозоль, до температуры, при которой один или более компонентов субстрата, образующего аэрозоль, испаряются без сжигания субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть предусмотрен как часть изделия, генерирующего аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь форму стержня для вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в полость, такую как нагревательная камера, устройства, генерирующего аэрозоль. Нагревательный элемент может быть расположен в нагревательной камере или вокруг нее для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, после того как изделие, генерирующее аэрозоль, вставлено в нагревательную камеру устройства, генерирующего аэрозоль. В дополнение или альтернативно картридж, содержащий жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может быть присоединен к устройству, генерирующему аэрозоль, для подачи жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в устройство для генерирования аэрозоля.
Генерирование аэрозоля может зависеть от влажности окружающего воздуха, втягиваемого в устройство. В зонах с низкой влажностью или низкими температурами генерирование аэрозоля может быть подвержено негативному воздействию, особенно если субстрат, образующий аэрозоль, является твердым, таким как табак.
Было бы желательно иметь устройство, генерирующее аэрозоль, с улучшенным генерированием аэрозоля. Было бы желательно иметь устройство, генерирующее аэрозоль, с улучшенным генерированием аэрозоля в средах с низкой влажностью. Было бы желательно иметь устройство, генерирующее аэрозоль, с улучшенным генерированием аэрозоля в средах с низкими температурами.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложено устройство, генерирующее аэрозоль, которое может содержать путь потока воздуха, в который втягивается окружающий воздух и через который воздух протекает через устройство. Устройство может дополнительно содержать один или оба из датчика влажности и датчика температуры, контроллер, выполненный с возможностью приема выходных данных датчика, и испаритель. Контроллер может быть выполнен с возможностью управления работой испарителя на основе выходных данных датчика.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложено устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее путь потока воздуха, в который втягивается окружающий воздух и через который воздух протекает через устройство. Устройство дополнительно содержит один или оба из датчика влажности и датчика температуры, контроллер, выполненный с возможностью приема выходных данных датчика, и испаритель. Контроллер выполнен с возможностью управления работой испарителя на основе выходных данных датчика.
Генерирование аэрозоля устройства, генерирующего аэрозоль, улучшается за счет управления работой испарителя на основе выходных данных датчика. В частности, в окружающей среде с низкой температурой или окружающей среде с низкой влажностью влажность окружающего воздуха, втягиваемого в устройство, может быть увеличена с помощью испарителя, управляемого контроллером. Воздух с повышенной влажностью может лучше подходить для создания впоследствии желаемого аэрозоля в устройстве, генерирующем аэрозоль.
Датчик температуры может быть выполнен с возможностью измерения температуры воздуха в пути потока воздуха.
Измерение температуры может иметь то преимущество, что низкая температура воздуха указывает на то, что воздух может иметь низкую влажность. Как следствие, контроллер может управлять испарителем для увеличения влажности воздуха. Это может впоследствии быть благоприятным для генерирования аэрозоля в устройстве, генерирующем аэрозоль. Датчик температуры выполнен с возможностью измерения температуры воздуха рядом с впускным отверстием для воздуха устройства. Как следствие, температура воздуха может соответствовать температуре окружающего воздуха. Альтернативно датчик температуры может быть выполнен с возможностью непосредственного измерения температуры окружающего воздуха, окружающего устройство, генерирующее аэрозоль.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать датчик влажности и датчик температуры. Контроллер может быть выполнен с возможностью управления работой испарителя на основе выходных данных датчика влажности и на основе выходных данных датчика температуры.
Надежность работы испарителя, управляемого контроллером, может быть увеличена. В частности, измеряя как влажность воздуха, так и температуру воздуха, контроллер может обеспечить оптимальную работу испарителя. Оптимизированная влажность воздуха может быть установлена для последующего генерирования аэрозоля в устройстве, генерирующем аэрозоль, и контроллер может соответственно управлять испарителем.
Датчик влажности может быть выполнен с возможностью измерения влажности воздуха в пути потока воздуха. Датчик влажности предпочтительно расположен раньше по ходу потока относительно испарителя. Датчик влажности может быть расположен рядом с впускным отверстием для воздуха устройства, генерирующего аэрозоль.
Датчик температуры может быть выполнен в виде емкостного датчика.
Устройство может дополнительно содержать нагревательную камеру для нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Нагревательная камера может быть расположена на расположенном дальше по ходу потока конце пути потока воздуха. Испаритель может быть расположен раньше по ходу потока относительно нагревательной камеры.
Нагревательная камера может быть выполнена в виде полости. Нагревательная камера может размещать субстрат, образующий аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой часть изделия, генерирующего аэрозоль, которая может быть вставлена в полость. За счет предоставления испарителя раньше по ходу потока относительно нагревательной камеры, влажность воздуха, поступающего в нагревательную камеру, может быть повышена за счет работы испарителя. Поскольку воздух, поступающий в нагревательную камеру, имеет оптимальную влажность для генерирования аэрозоля, генерирование аэрозоля в нагревательной камере, таким образом, улучшается. Субстрат, образующий аэрозоль, нагреваемый нагревательным элементом для генерирования аэрозоля, может образовывать желаемый аэрозоль благодаря тому, что воздух с повышенной влажностью проходит через нагревательную камеру.
Испаритель может быть расположен между нагревательной камерой и одним или обоими из датчика влажности и датчика температуры. Как следствие, измеряется одно или оба из влажности и температуры окружающего воздуха, протекающего в устройство. На основе этого измерения испаритель работает для повышения влажности воздуха. Дальше по ходу потока относительно испарителя воздух с повышенной влажностью протекает в нагревательную камеру для последующего улучшенного генерирования аэрозоля.
Контроллер может содержать таблицу поиска (справочную таблицу). Таблица поиска может содержать одно или оба из данных о влажности воздуха и данных о температуре воздуха. Контроллер может быть выполнен с возможностью управления испарителем путем сравнения выходных данных одного или обоих из датчика влажности и датчика температуры с сохраненными данными таблицы поиска.
Один или оба из датчика влажности и датчика температуры могут быть выполнены с возможностью постоянного измерения в режиме реального времени одного или обоих из влажности воздуха в пути потока воздуха и температуры воздуха в пути потока воздуха во время работы устройства. Непрерывное измерение одного или обоих из влажности и температуры может привести к усиленному генерированию аэрозоля в течение всей продолжительности генерирования аэрозоля. Например, влажность или температура окружающего воздуха может меняться во время работы. Непрерывное измерение этих параметров может гарантировать генерирование аэрозоля в пределах оптимальных параметров, поскольку управление работой испарителя может осуществляться на основе изменений измерений параметров.
Испаритель может быть выполнен в виде небулайзера. Небулайзер может содержать вибрирующую микроперфорационную сетку. Вибрирующая микроперфорационная сетка может содержать перфорационную вибрирующую пластину из палладия.
Испаритель может быть выполнен в виде нетермического испарителя.
Испаритель и датчик влажности могут быть расположены в нетермической части, генерирующей аэрозоль, устройства, генерирующего аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать термическую часть, генерирующую аэрозоль, содержащую нагревательный элемент. Нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, может быть расположена раньше по ходу потока относительно термической части, генерирующей аэрозоль. Нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, может быть модульной частью. Термическая часть, генерирующая аэрозоль, может быть модульной частью. В дополнение может быть обеспечена основная часть устройства, генерирующего аэрозоль. Нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, может быть зажата между основной частью и термической частью, генерирующей аэрозоль. Предоставление модульных частей может способствовать тому, что термическая часть, генерирующая аэрозоль, может быть при необходимости непосредственно прикреплена к основной части.
Настоящее изобретение также относится к способу увлажнения воздуха в устройстве, генерирующем аэрозоль. Способ может включать этапы:
предоставления устройства, генерирующего аэрозоль, как описано в данном документе,
измерения с помощью датчика влажности влажности воздуха в пути потока воздуха, и
управления испарителем с помощью контроллера.
Настоящее изобретение также относится к способу увлажнения воздуха в устройстве, генерирующем аэрозоль, включающему этапы:
предоставления устройства, генерирующего аэрозоль, как описано в данном документе,
измерения с помощью датчика влажности влажности воздуха в пути потока воздуха, и
управления испарителем с помощью контроллера.
Настоящее изобретение также относится к системе, генерирующей аэрозоль, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, как описано в данном документе, и субстрат, образующий аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть нагрет в нагревательной камере устройства. Нагревательная камера может быть расположена дальше по ходу потока относительно пути потока воздуха. Испаритель может быть расположен раньше по ходу потока относительно нагревательной камеры. Субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой твердый субстрат, образующий аэрозоль.
Настоящее изобретение также относится к системе, генерирующей аэрозоль, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, как описано в данном документе, и субстрат, образующий аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, нагревается в нагревательной камере устройства. Нагревательная камера расположена дальше по ходу потока относительно пути потока воздуха. Испаритель предпочтительно расположен раньше по ходу потока относительно нагревательной камеры. Субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, образующий аэрозоль.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать область для размещения картриджа, выполненную с возможностью размещения картриджа.
Область для размещения картриджа может содержать проход для жидкости. Проход для жидкости может быть расположен для создания соединения по текучей среде между устройством, генерирующим аэрозоль, и картриджем, когда картридж размещен в области для размещения картриджа. Проход для жидкости может быть выполнен в виде отверстия. Проход для жидкости может иметь круглое поперечное сечение. Проход для жидкости может быть трубчатым.
Область для размещения картриджа может содержать открывающий элемент. Открывающий элемент может быть выполнен с возможностью открытия герметичного картриджа при вставке картриджа в область для размещения картриджа. Открывающий элемент может быть выполнен с возможностью разрыва или разрушения уплотнительной фольги картриджа. Открывающий элемент может содержать прокалывающий элемент, выполненный с возможностью прокалывания уплотнительной фольги картриджа, когда картридж размещен в области для размещения картриджа. Открывающий элемент может содержать элемент в виде лезвия, выполненный с возможностью вскрытия или разрезания уплотнительной фольги картриджа, когда картридж размещен в области для размещения картриджа. Открывающий элемент может содержать двойное лезвие, выполненное с возможностью вскрытия или разрезания уплотнительной фольги картриджа, когда картридж размещен в области для размещения картриджа. Двойное лезвие может быть выполнено с возможностью разрезания уплотнительной фольги картриджа независимо от направления вставки картриджа в область для размещения картриджа.
Область для размещения картриджа может содержать соединительную часть, выполненную с возможностью установления соединения по текучей среде с картриджем. Ориентация соединительной части может быть определена плоскостью протяженности соединительной части. Плоскость протяженности может быть расположена под углом по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Проход для жидкости может быть расположен по центру на соединительной части.
Угол между плоскостью протяженности соединительной части и продольной осью устройства, генерирующего аэрозоль, может составлять от 30 ° до 60 °, предпочтительно от 35 ° до 55 °, более предпочтительно от 40 ° до 50 °, наиболее предпочтительно приблизительно 45 °.
Плоскость протяженности поверхности испарителя может быть параллельна плоскости протяженности соединительной части. Плотное соединение может быть установлено между испарителем и соединительной частью, так что жидкость из картриджа может достигать испарителя через проход для жидкости.
Область для размещения картриджа может быть выполнена в виде углубления. Область для размещения картриджа и картридж могут иметь соответствующую форму с использованием принципа замок и ключ. Область для размещения картриджа может иметь несимметричную форму, позволяющую вставлять картридж в область для размещения картриджа только при различных пространственных ориентациях картриджа относительно устройства. Несимметричная форма области для размещения картриджа может быть несимметричной по отношению к поперечной плоскости устройства.
Область для размещения картриджа может иметь несимметричную форму для предотвращения вставки картриджа в область для размещения картриджа в нежелательной ориентации. Следовательно, может быть обеспечено то, что картридж вставлен только в правильной ориентации, так что выпускное отверстие для жидкости вставленного картриджа может совпадать с соединительной частью части для размещения картриджа.
Область для размещения картриджа может иметь форму, позволяющую вставлять картридж в область для размещения картриджа в поперечном направлении по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Область для размещения картриджа может иметь форму, позволяющую вставлять картридж в область для размещения картриджа только в одном направлении. Следовательно, может быть предотвращена вставка картриджа в перевернутом положении.
Область для размещения картриджа может содержать первую боковую стенку области для размещения картриджа и противоположную вторую боковую стенку области для размещения картриджа. Первая боковая стенка области для размещения картриджа может иметь форму, отличную от формы второй боковой стенки области для размещения картриджа. Одна или обе из первой боковой стенки и второй боковой стенки могут иметь отверстие, позволяющее вставлять картридж в область для размещения картриджа в поперечном направлении. Область для размещения картриджа может содержать верхнюю стенку области для размещения картриджа и нижнюю стенку области для размещения картриджа. Верхняя стенка области для размещения картриджа может иметь форму, отличную от формы нижней стенки области для размещения картриджа.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать уплотнительный элемент. Уплотнительный элемент может образовывать часть области для размещения картриджа. Уплотнительный элемент может быть расположен для предотвращения утечки жидкого субстрата, образующего аэрозоль, когда картридж размещен в области для размещения картриджа и уплотнительная фольга картриджа проколота прокалывающим элементом. Уплотнительный элемент может быть расположен для создания непроницаемого для жидкости уплотнения между картриджем и областью для размещения картриджа, когда картридж размещен в области для размещения картриджа и уплотнительная фольга проколота прокалывающим элементом. Уплотнительный элемент может по меньшей мере частично окружать открывающий элемент, предпочтительно полностью окружает открывающий элемент. Уплотнительный элемент может содержать уплотнительное кольцо. Уплотнительный элемент может быть уплотнительным кольцом. Уплотнительный элемент может содержать O-образное уплотнительное кольцо. Уплотнительный элемент может быть O-образным уплотнительным кольцом.
Картридж может содержать часть для хранения жидкости, предназначенную для удержания жидких вкусоароматических сред. Часть для хранения жидкости может содержать жидкие вкусоароматические среды. Жидкие вкусоароматические среды могут содержать воду. Жидкие вкусоароматические среды могут содержать вкусоароматическое вещество. Жидкие вкусоароматические среды могут содержать никотин. Жидкие вкусоароматические среды могут содержать или могут представлять собой субстрат, образующий аэрозоль. Картридж может содержать жидкий субстрат, образующий аэрозоль.
Картридж может содержать полуэластичный материал, предпочтительно при этом картридж изготовлен из полуэластичного материала, более предпочтительно при этом картридж изготовлен из полимерного соединения, наиболее предпочтительно при этом картридж изготовлен из одного или более из: циклоолефинового сополимера (COC), циклоолефинового полимера (COP) и полипропилена (PP).
Картридж может содержать выпускное отверстие для жидкости. Выпускное отверстие для жидкости картриджа может быть уплотнено многослойной фольгой, приваренной к картриджу ультразвуком. Фольга может содержать или быть изготовлена из многослойных слоев алюминиевой фольги и одного или более слоев полимерной фольги. Полимерная фольга может содержать один или более из: BOPP (двухосно-ориентированный полипропилен), LDPE (полиэтилен низкой плотности), LLDPE (линейный полиэтилен низкой плотности), OPP (ориентированный полипропилен), PA (полиамид), PE (полиэтилен), PET (полиэтилентерефталат), PP (полипропилен), PVC (поливинилхлорид) и PVDC (поливинилиденхлорид).
Ориентация выпускного отверстия для жидкости может быть определена плоскостью протяженности выпускного отверстия для жидкости. Плоскость протяженности выпускного отверстия для жидкости может быть расположена под углом по отношению к продольной оси картриджа. Угол между плоскостью протяженности выпускного отверстия для жидкости и продольной осью картриджа может составлять от 30 ° до 60 °, предпочтительно от 35 ° до 55 °, более предпочтительно от 40 ° до 50 °, наиболее предпочтительно приблизительно 45 °. Выпускное отверстие для жидкости может быть расположено под углом, идентичным углу соединительной части, для достижения улучшенной посадки выпускного отверстия для жидкости с соединительной частью. Когда картридж подключен, выпускное отверстие для жидкости выровнено в одну линию с проходом для жидкости, так что жидкость из картриджа может протекать в испаритель через выпускное отверстие для жидкости и проход для жидкости.
Картридж может содержать первую боковую стенку картриджа и противоположную вторую боковую стенку картриджа. Первая боковая стенка картриджа может иметь форму, отличную от формы второй боковой стенки картриджа. Картридж может содержать верхнюю стенку картриджа и нижнюю стенку картриджа. Верхняя стенка картриджа может иметь форму, отличную от формы нижней стенки картриджа. Картридж может иметь форму, позволяющую вставлять картридж в область для размещения картриджа в одной ориентации. Картридж может иметь форму, позволяющую вставлять картридж только в одном направлении в область для размещения картриджа. Картридж может иметь несимметричную форму.
Стенка картриджа может быть прозрачной, так что жидкость, содержащаяся в части для хранения жидкости, может быть видна снаружи. Пользователь может различать разные жидкости на основе цвета жидкости. Стенка картриджа может быть прозрачной, так что опустошение части для хранения жидкости, может быть видно снаружи.
Картридж может содержать один или более полуоткрытых впускных отверстий. Это может обеспечить поступление окружающего воздуха в картридж и часть для хранения жидкости. Одно или более полуоткрытых впускных отверстий могут быть полупроницаемыми мембранами или обратными клапанами, проницаемыми настолько, чтобы обеспечивать поступление окружающего воздуха внутрь части для хранения жидкости, и непроницаемыми настолько, чтобы по существу предотвращать выход воздуха и жидкости, находящихся внутри части для хранения жидкости, из части для хранения жидкости. Одно или более полуоткрытых впускных отверстий могут предоставлять возможность воздуху проходить внутрь части для хранения жидкости при определенных условиях. Вакуум, создаваемый во время расходования картриджа, может быть предотвращен одним или более полуоткрытыми впускными отверстиями. Один или более полуоткрытых впускных отверстий картриджа могут содержать обратный клапан. Обратный клапан может быть выполнен с возможностью открытия в ответ на падение давления в части для хранения жидкости. Обратный клапан может дополнительно предотвращать утечку жидкости из одного или более полуоткрытых впускных отверстий.
Часть для хранения жидкости картриджа может быть повторно заправляемой. Альтернативно картридж может быть выполнен в виде заменяемого картриджа. Новый картридж может быть прикреплен к устройству, генерирующему аэрозоль, когда исходный картридж израсходован.
Выпускное отверстие для жидкости картриджа может содержать обратный клапан. Обратный клапан может быть выполнен с возможностью открытия в ответ на падение давления в части для хранения жидкости. Обратный клапан может быть выполнен с возможностью открытия в ответ на падение давления в пути потока воздуха. Обратный клапан может дополнительно предотвращать загрязнение части для хранения жидкости посредством препятствования поступлению каких-либо остатков в часть для хранения жидкости через выпускное отверстие для жидкости.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать испаритель. Испаритель может представлять собой увлажнитель. Испаритель может представлять собой небулайзер. Испаритель может представлять собой нетермический испаритель или термический испаритель. Термический испаритель может содержать электрический нагревательный элемент для генерирования аэрозоля путем нагрева и испарения жидких вкусоароматических сред. Устройство может содержать два или более испарителей, выбранных из одного или обоих из нетермических испарителей и термического испарителя. Устройство может содержать один нетермический испаритель и один термический испаритель. Один или более испарителей могут представлять собой часть нетермической части, генерирующей аэрозоль, устройства.
Испаритель может содержать сетчатый элемент, образующий одно или более сопел, при этом устройство выполнено с возможностью подачи жидкого субстрата, образующего аэрозоль, на одну сторону сетчатого элемента. Сетчатый элемент может вибрировать при подаче жидких вкусоароматических сред для генерирования аэрозоля путем проталкивания капель жидких вкусоароматических сред через сопла. Такое расположение можно назвать активным сетчатым элементом. Сетка может представлять собой вибрирующую микроперфорационную сетку, содержащую перфорационную вибрирующую пластину из палладия.
В альтернативных расположениях может предусматриваться исполнительный элемент, выполненный с возможностью вызывать вибрацию сетчатого элемента при подаче жидких вкусоароматических сред для проталкивания капель жидких вкусоароматических сред через сопла. Такое расположение можно назвать пассивным сетчатым элементом.
Исполнительный элемент может предусматривать исполнительный элемент любого подходящего типа. В некоторых вариантах осуществления исполнительный элемент может содержать пьезоэлектрический элемент. В некоторых вариантах осуществления исполнительный элемент может содержать ультразвуковой сонотрод.
Испаритель может приводиться в действие на резонансной частоте. Резонансная частота представляет собой функцию одного или более из следующего: вязкость жидких вкусоароматических сред (возможно пониженная посредством повышения ее температуры выше комнатной температуры и ниже 100 градусов Цельсия); поверхностное натяжение жидких вкусоароматических сред; диаметр и геометрическая форма сопла; толщина или жесткость сетки; скорость выталкивания капель; амплитуда приведения в действие; механические характеристики испарителя в сборе. Резонансную частоту можно вычислить на основе комбинации вышеуказанных факторов. С помощью вышеописанной сетки возможно достичь образования капель, диаметры которых, как правило, составляют менее 3 микрометров. Для уменьшения диаметра образующихся капель, вязкость жидких вкусоароматических сред может быть снижена посредством повышения ее температуры. Для уменьшения диаметра образующихся капель, может быть использована соответствующая частота приведения в действие, например, резонансная частота, как описано выше.
Испаритель, содержащий сетчатый элемент, будет демонстрировать минимальный размер капель, который может быть сгенерирован испарителем для конкретных жидких вкусоароматических сред. Как правило, желателен небольшой размер капель, чтобы максимально увеличить доставку в легкие превращенного в аэрозоль жидкого субстрата, образующего аэрозоль.
Сетчатый элемент может содержать любой подходящий материал. Например, сетчатый элемент может содержать пластину со структурой «кремний на диэлектрике».
Сетчатый элемент может содержать первую поверхность и вторую поверхность. Множество сопел могут проходить между первой поверхностью и второй поверхностью. Первая поверхность может быть по меньшей мере частично покрыта гидрофильным покрытием или вторая поверхность может быть по меньшей мере частично покрыта гидрофобным покрытием. Гидрофобное покрытие может содержать либо полиуретан (PU), либо сверхгидрофобный металл, такой как микропористый металл или металлическая сетка. Микропористый металл или металлическая сетка могут быть функционализированы углеродными цепями для выполнения микропористого металла или металлической сетки сверхгидрофобными. Иллюстративные сверхгидрофобные металлы включают медь и алюминий.
В некоторых вариантах осуществления сетчатый элемент содержит гидрофильное покрытие на внутренней поверхности. Сетчатый элемент может содержать гидрофильное покрытие на по меньшей мере одной поверхности сопла. Гидрофильные покрытия могут содержать по меньшей мере одно из 3 полиамида, поливинилацетата (PVAc), ацетата целлюлозы, хлопка и одного или более гидрофильных оксидов. Подходящие гидрофильные оксиды включают диоксид кремния, оксид алюминия, диоксид титана и пентаоксид тантала.
Сетчатый элемент может содержать электрический нагревательный элемент, расположенный на поверхности сетчатого элемента. Преимущественно электрический нагревательный элемент может быть использован для нагрева жидкости, подлежащей выталкиванию через сопла сетчатого элемента. Электрический нагревательный элемент может быть выполнен с возможностью непосредственного нагрева жидкости, подлежащей выталкиванию через множество сопел. Электрический нагревательный элемент может быть расположен на наружной поверхности сетчатого элемента. Электрический нагревательный элемент может предусматривать любой подходящий тип нагревательного элемента. Например, электрический нагревательный элемент может предусматривать нагревательный элемент микроэлектромеханической системы. Электрический нагревательный элемент может содержать одну или более резистивных нагревательных дорожек. Одна или более резистивных нагревательных дорожек могут содержать металл. Одна или более резистивных нагревательных дорожек могут содержать по меньшей мере одно из платины, никеля и поликремния.
Испаритель может дополнительно содержать упруго деформируемый элемент. Испаритель может дополнительно содержать полость, расположенную между сетчатым элементом и упруго деформируемым элементом. Испаритель может содержать впускное отверстие для жидкости для обеспечения подачи жидкости, подлежащей распылению, в полость. Полость может содержать жидкость, подлежащую распылению. Выпускное отверстие для жидкости картриджа может быть соединено по текучей среде с впускным отверстием для жидкости испарителя. Испаритель может дополнительно содержать исполнительный элемент, выполненный с возможностью сообщения колебаний упруго деформируемому элементу. Упруго деформируемый элемент может содержать любой подходящий упруго деформируемый материал. Например, упруго деформируемый элемент может содержать пластмассу, каучук или силикон. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления упруго деформируемый элемент содержит силикон. В некоторых вариантах осуществления упруго деформируемый элемент может содержать металл или металлический сплав, такой как никель, палладий или сплав из никеля и палладия.
Испаритель может генерировать дисперсию, представляющую собой пар или аэрозоль. Испаритель может генерировать пар или аэрозоль посредством нагрева жидких вкусоароматических сред для испарения или превращения в аэрозоль по меньшей мере части жидких вкусоароматических сред. Испаритель может генерировать дисперсию, которая представляет собой пар или аэрозоль, без нагрева, например, путем обработки ультразвуком, вибрации или комбинации обработки ультразвуком и вибрации. Например, небулайзер может содержать стержень вибратора или ультразвукового аппарата. Небулайзер может быть распылителем в сборе и распылитель в сборе может дополнительно содержать механический элемент, содержащий один или более из клапана, насоса, разбрызгивателя, некоторой их комбинации или т. п. Одна или более частей небулайзера, включая стержень вибратора или ультразвукового аппарата, могут оказывать воздействие на жидкие вкусоароматические среды с целью генерирования дисперсии, представляющей собой аэрозоль. Например, распылитель в сборе может быть выполнен с возможностью генерирования аэрозоля посредством одного или более из высвобождения жидких вкусоароматических сред под давлением в среду с более низким давлением, распыления частиц жидких вкусоароматических сред, испарения летучих жидких вкусоароматических сред в среду.
Испаритель может представлять собой увлажнитель. Увлажнитель может быть выполнен как нетермический увлажнитель. Увлажнитель может быть выполнен как небулайзер. Небулайзер может содержать вибрирующую микроперфорационную сетку. Вибрирующая микроперфорационная сетка может содержать перфорационную вибрирующую пластину из палладия.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать датчик влажности, выполненный с возможностью измерения влажности в пути потока воздуха. Датчик влажности может быть расположен в пути потока воздуха. Предпочтительно датчик влажности расположен смежно с впускным отверстием для воздуха, соединенным по текучей среде с путем потока воздуха. Альтернативно или дополнительно датчик влажности может измерять влажность окружающего воздуха, окружающего устройство, генерирующее аэрозоль. Датчик влажности может быть расположен на периферии устройства, генерирующего аэрозоль, для измерения влажности окружающего воздуха. Датчик влажности может быть выполнен как датчик с запрещенной зоной.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать датчик температуры. Датчик температуры может быть выполнен с возможностью измерения температуры воздуха в пути потока воздуха. Датчик температуры может быть расположен в пути потока воздуха. Предпочтительно датчик температуры расположен смежно с впускным отверстием для воздуха, соединенным по текучей среде с путем потока воздуха. Датчик температуры может быть выполнен в виде емкостного датчика.
Альтернативно или в дополнение к датчику температуры устройство может содержать датчик температуры нагрева. В контексте данного документа термин «датчик температуры нагрева» относится к датчику температуры, выполненному с возможностью определения температуры нагретой части устройства. Например, датчик температуры нагрева может определять температуру нагревательной камеры, которая нагревается нагревательным элементом во время использования устройства.
Один или оба из датчика влажности и датчика температуры могут быть выполнены с возможностью непрерывного измерения одного или обоих из влажности воздуха в пути потока воздуха и температуры воздуха в пути потока воздуха во время работы устройства. Контроллер может непрерывно управлять испарителем во время работы устройства на основе выходных данных датчика. Поэтому можно учитывать изменение одного или обоих из влажности и температуры во время работы устройства и улучшать опыт пользователя.
Один или оба из датчика влажности и датчика температуры могут быть выполнены с возможностью соответственного измерения одного или обоих из влажности и температуры рядом с впускным отверстием для воздуха устройства.
Устройство дополнительно содержит нагревательную камеру для нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Нагревательная камера может быть расположена в направлении к расположенному дальше по ходу потока концу пути потока воздуха. Альтернативно или дополнительно нагревательная камера может быть расположена дальше по ходу потока относительно пути потока воздуха. В последнем случае путь потока воздуха будет выходить в нагревательную камеру. Увлажнитель может быть расположен раньше по ходу потока относительно нагревательной камеры.
Увлажнитель может быть расположен между нагревательной камерой и одним или обоими из датчика влажности и датчика температуры.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать контроллер, выполненный с возможностью приема выходных данных датчика влажности. Контроллер может быть выполнен с возможностью приема выходных данных одного или обоих из датчика влажности и датчика температуры, и управления работой увлажнителя на основе выходных данных датчика. В одном варианте осуществления предусмотрен датчик влажности и предусмотрен датчик температуры. Контроллер может быть выполнен с возможностью приема выходных данных датчика температуры и датчика влажности, при этом контроллер может быть выполнен с возможностью управления работой увлажнителя на основе выходных данных датчика влажности и на основе выходных данных датчика температуры.
Контроллер может быть выполнен с возможностью непрерывного управления работой увлажнителя на основе одного или обоих из выходных данных датчика влажности и выходных данных датчика температуры во время работы устройства.
Контроллер может содержать таблицу поиска. Таблица поиска может содержать одно или оба из данных о влажности воздуха и данных о температуре воздуха. Контроллер может быть выполнен с возможностью управления увлажнителем путем сравнения выходных данных одного или обоих из датчика влажности и датчика температуры с сохраненными данными таблицы поиска.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь модульную конструкцию. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать одно или более из основного модуля, термической части, генерирующей аэрозоль, и нетермической части, генерирующей аэрозоль. Термическая часть, генерирующая аэрозоль, может быть выполнена как нагревательная часть. Термическая часть, генерирующая аэрозоль, может быть выполнена как нагревательный модуль. Термическая часть, генерирующая аэрозоль, может быть модульной. Нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, может быть выполнена как часть испарителя. Нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, может быть выполнена как модуль испарителя. Нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, может быть модульной. Нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, может содержать нетермический испаритель. Одна или более частей могут быть частью монолитной конструкции. Одна или более частей могут быть постоянно прикреплены друг к другу. Одна или более частей могут быть разъемно соединены друг с другом.
Модульная конструкция может обеспечить несколько режимов работы. Например, согласно разным режимам работы могут присутствовать либо одна, либо обе из нетермической части, генерирующей аэрозоль, и термической части, генерирующей аэрозоль.
Основной модуль может содержать основные электронные компоненты устройства. Основной модуль может содержать источник питания устройства, например, перезаряжаемую батарею. Основной модуль может содержать управляющую электронику устройства.
Нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, может содержать испаритель. Испаритель может содержать или представлять собой увлажнитель. Нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, может содержать датчик влажности. Нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, может содержать контроллер, выполненный с возможностью приема выходных данных датчика влажности и управления работой увлажнителя на основе выходных данных датчика влажности, или контроллер может быть размещен в основном модуле. Нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, может содержать область для размещения картриджа, выполненную с возможностью размещения картриджа.
Термическая часть, генерирующая аэрозоль, может содержать нагревательную камеру для нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Нагревательная камера может содержать нагревательный элемент.
Нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, может быть расположена в качестве центрального модуля, зажатого между основным модулем и термической частью, генерирующей аэрозоль. Основной модуль может быть расположен на дальнем конце устройства. Термическая часть, генерирующая аэрозоль, может быть расположена на ближнем конце устройства. Нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, может быть расположена раньше по ходу потока относительно термической части, генерирующей аэрозоль.
Дальний конец нетермической части, генерирующей аэрозоль, может быть разъемно соединен с ближним концом основного модуля. Ближний конец нетермической части, генерирующей аэрозоль, может быть разъемно соединен с дальним концом термической части, генерирующей аэрозоль.
Дополнительно ближний конец основного модуля может быть непосредственно разъемно соединен с дальним концом термической части, генерирующей аэрозоль, тем самым, предоставляя альтернативный режим работы, в котором нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, не предусмотрена.
Устройство может дополнительно содержать мундштук с возможностью разъемного соединения. Мундштук может быть разъемно соединен с ближним концом термической части, генерирующей аэрозоль. Когда мундштук соединен с термической частью, генерирующей аэрозоль, пользователь может осуществлять затяжку непосредственно через мундштук. Когда мундштук не соединен с термической частью, генерирующей аэрозоль, пользователь может осуществлять затяжку непосредственно через часть мундштучного конца изделия, образующего аэрозоль, по меньшей мере частично вставленную в термическую часть, генерирующую аэрозоль. Альтернативно или в дополнение мундштук может быть разъемно соединен с ближним концом нетермической части, генерирующей аэрозоль. В одном варианте осуществления термическая часть, генерирующая аэрозоль, как единое целое содержит мундштук или выполнена в виде мундштука.
Модульное устройство, таким образом, может обеспечивать различные режимы работы в присутствии одной или обеих из нетермической части, генерирующей аэрозоль, термической части, генерирующей аэрозоль, а также мундштука.
Средства с возможностью разъемного соединения могут содержать одно или более из магнитного соединения, винтового соединения, скользящего соединения и байонетного соединения или любое другое известное соединение.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать нетермическую часть, генерирующую аэрозоль, содержащую увлажнитель и датчик влажности, и термическую часть, генерирующую аэрозоль, содержащую нагревательный элемент, и при этом нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, может быть расположена раньше по ходу потока относительно термической части, генерирующей аэрозоль.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать путь потока воздуха, в который втягивается окружающий воздух и через который воздух протекает через устройство. Путь потока воздуха может содержать первую часть, вторую часть и переходную часть между первой частью и второй частью. Первая часть может быть расположена раньше по ходу потока относительно второй части.
Испаритель, предпочтительно увлажнитель, может быть выполнен с возможностью увеличения влажности воздуха, протекающего через путь потока воздуха. Испаритель, предпочтительно увлажнитель, может быть расположен смежно с переходной частью пути потока воздуха. Переходная часть пути потока воздуха может быть расположена таким образом, что вторая часть канала потока воздуха, расположенная дальше по ходу потока относительно переходной части, смещена по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль.
Переходная часть может быть расположена таким образом, что направление пути потока воздуха изменяется от первой части ко второй части. Испаритель может быть выполнен с возможностью генерирования пара из субстрата, образующего аэрозоль, в области переходной части пути потока воздуха.
Испаритель и переходная часть могут быть расположены в нетермической части, генерирующей аэрозоль. Вторая часть пути потока воздуха может быть по меньшей мере частично расположена в нетермической части, генерирующей аэрозоль. Вторая часть пути потока воздуха может быть соединена по текучей среде с соединительной муфтой. Соединительная муфта может быть выполнена с возможностью соединения по текучей среде нетермической части, генерирующей аэрозоль, с термической частью, генерирующей аэрозоль.
Соединительная муфта может быть смещена по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Соединительная муфта может быть выполнена с возможностью обеспечения разъемного соединения между нетермической частью, генерирующей аэрозоль, и термической частью, генерирующей аэрозоль. Соединительная муфта может быть выполнена в виде соединительной муфты Люэра.
Вторая часть пути потока воздуха может быть по меньшей мере частично расположена в термической части, генерирующей аэрозоль, и вторая часть пути потока воздуха в термической части, генерирующей аэрозоль, может по меньшей мере частично направлять воздух к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль, так что вторая часть пути потока воздуха в термической части, генерирующей аэрозоль, по меньшей мере частично проходит вдоль продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Вторая переходная часть, расположенная во второй части пути потока воздуха может способствовать перенаправлению воздуха из второй части, проходящей со смещением к продольной оси, к части второй части, проходящей вдоль продольной оси. За счет обеспечения первой переходной части и второй переходной части общая длина пути потока воздуха может быть увеличена от увлажнителя до нагревательной камеры термической части, генерирующей аэрозоль. Как следствие, смешивание аэрозоля, генерируемого испарителем, и окружающего воздуха улучшается до того, как эта смесь достигнет субстрата, образующего аэрозоль, в термической части, генерирующей аэрозоль.
Вторая часть пути потока воздуха может быть по меньшей мере частично расположена в термической части, генерирующей аэрозоль, при этом вторая часть пути потока воздуха в термической части, генерирующей аэрозоль, может быть соединена по текучей среде с соединительной муфтой.
Переходная часть может быть расположена таким образом, что направление пути потока воздуха изменяется от первой части ко второй части.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать одно или более впускных отверстий для воздуха. Одно или более впускных отверстий для воздуха предпочтительно соединены по текучей среде с путем потока воздуха. Впускное отверстие для воздуха устройства может содержать обратный клапан. Обратный клапан может быть выполнен с возможностью открытия в ответ на падение давления в пути потока воздуха. В закрытом состоянии при отсутствии падения давления в пути потока воздуха обратный клапан может препятствовать попаданию влаги, частиц пыли или других загрязняющих веществ в устройство через впускное отверстие для воздуха.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать впускное отверстие для воздуха, при этом первая часть пути потока воздуха может быть расположена смежно с впускным отверстием для воздуха.
Первая часть канала потока воздуха может проходить поперечно через устройство, генерирующее аэрозоль, по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Первая часть канала потока воздуха может проходить радиально через устройство, генерирующее аэрозоль, по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Первая часть канала потока воздуха может соединять по текучей среде впускное отверстие для воздуха и первую переходную часть канала потока воздуха.
Вторая часть канала потока воздуха может проходить по меньшей мере частично в осевом направлении через устройство, генерирующее аэрозоль, параллельно продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Вторая часть канала потока воздуха может быть соединена по текучей среде с переходной частью канала потока воздуха. Вторая часть канала потока воздуха может быть соединена по текучей среде с одной или обеими из первой переходной части канала потока воздуха и второй переходной части канала потока воздуха.
Одна или обе из первой переходной части канала потока воздуха и второй переходной части второй части канала потока воздуха могут изменять направление пути потока воздуха на 90 °.
Ориентация испарителя может быть определена поверхностью испарителя. Поверхность может быть определена плоскостью протяженности. Плоскость протяженности может быть расположена под углом по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Плоскость может быть расположена под углом как по отношению к первой части, так и по отношению ко второй части пути потока воздуха.
Угол между плоскостью протяженности поверхности испарителя и продольной осью устройства, генерирующего аэрозоль, может составлять от 30 ° до 60 °, предпочтительно от 35 ° до 55 °, более предпочтительно от 40 ° до 50 °, наиболее предпочтительно приблизительно 45 °. Угол между плоскостью протяженности поверхности испарителя и продольной осью первой части пути потока воздуха может составлять от 30 ° до 60 °, предпочтительно от 35 ° до 55 °, более предпочтительно от 40 ° до 50 °, наиболее предпочтительно приблизительно 45 °. Угол между плоскостью протяженности поверхности испарителя и продольной осью второй части пути потока воздуха может составлять от 30 ° до 60 °, предпочтительно от 35 ° до 55 °, более предпочтительно от 40 ° до 50 °, наиболее предпочтительно приблизительно 45 °.
Площадь поперечного сечения переходной части канала потока воздуха может быть больше площади поперечного сечения первой части канала потока воздуха. Площадь поперечного сечения переходной части канала потока воздуха может быть больше площади поперечного сечения второй части канала потока воздуха.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать нагревательную камеру для нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Нагревательная камера может представлять собой часть термической части, генерирующей аэрозоль, устройства. Нагревательная камера может иметь полую цилиндрическую форму. Нагревательная камера может быть приспособлена таким образом, что воздух может протекать через нагревательную камеру. Путь потока воздуха может проходить в нагревательную камеру. Отверстие, предпочтительно выпускное отверстие для текучей среды, картриджа может быть соединено по текучей среде с нагревательной камерой через путь потока воздуха. Окружающий воздух может быть втянут в устройство, генерирующее аэрозоль, в нагревательную камеру и в направлении пользователя. Открытый ближний конец нагревательной камеры может содержать выпускное отверстие для воздуха. Дальше по ходу потока относительно нагревательной камеры может быть расположен мундштук, или пользователь может непосредственно осуществлять затяжку через изделие, генерирующее аэрозоль. Путь потока воздуха может проходить через мундштук.
Нагревательная камера может содержать нагревательный элемент. Нагревательный элемент может быть расположен в нагревательной камере или вокруг нее.
Во всех аспектах настоящего изобретения нагревательный элемент может содержать электрически резистивный материал. Подходящие электрически резистивные материалы включают, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящую» керамику (такую как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композиционные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композиционные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал, платину, золото и серебро. Примеры подходящих сплавов металлов включают нержавеющую сталь, сплавы, содержащие никель, кобальт, хром, алюминий, титан, цирконий, гафний, ниобий, молибден, тантал, вольфрам, олово, галлий, марганец, золото и железо, и суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal® и сплавы на основе железа-марганца-алюминия. В композиционных материалах электрически резистивный материал может быть необязательно встроен в изоляционный материал, инкапсулирован в него или покрыт им, или наоборот, в зависимости от кинетики переноса энергии и требуемых внешних физико-химических свойств.
Как описано, в любом из аспектов настоящего изобретения, нагревательный элемент может быть частью устройства, генерирующего аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать внутренний нагревательный элемент или внешний нагревательный элемент, или как внутренний, так и внешний нагревательные элементы, при этом слова «внутренний» и «внешний» используются по отношению к субстрату, образующему аэрозоль. Внутренний нагревательный элемент может иметь любую подходящую форму. Например, внутренний нагревательный элемент может иметь форму нагревательной пластины. Альтернативно внутренний нагреватель может иметь форму оболочки или субстрата с разными электропроводящими частями, или электрически резистивной металлической трубки. Альтернативно внутренний нагревательный элемент может представлять собой одну или более нагревательных игл или стержней, которые проходят через центр субстрата, образующего аэрозоль. Другие альтернативы включают нагревательную проволоку или нить, например, проволоку из Ni-Cr (никель-хрома), платины, вольфрама или сплавов, или нагревательную пластину. Необязательно внутренний нагревательный элемент может быть нанесен внутри или снаружи на жесткий материал носителя. В одном таком варианте осуществления электрически резистивный нагревательный элемент может быть выполнен с использованием металла, обладающего определенным соотношением между температурой и удельным сопротивлением. В таком приведенном в качестве примера устройстве металл может быть образован в виде дорожки на подходящем изоляционном материале, таком как керамический материал, а затем уложен между слоями другого изоляционного материала, такого как стекло. Образованные таким образом нагреватели могут быть использованы как для нагрева, так и для отслеживания температуры нагревательных элементов во время работы.
Внешний нагревательный элемент может иметь любую подходящую форму. Например, внешний нагревательный элемент может иметь форму одного или более листов гибкой нагревательной фольги на диэлектрической подложке, такой как полиимидная. Листы гибкой нагревательной фольги могут иметь форму, соответствующую периметру нагревательной камеры для размещения субстрата. Альтернативно внешний нагревательный элемент может принимать форму металлической решетки или решеток, гибкой печатной платы, литого соединительного устройства (MID), керамического нагревателя, гибкого нагревателя из углеродного волокна или может быть выполнен с использованием технологии нанесения покрытия, такой как плазменное осаждение из паровой фазы, на подложке подходящей формы. Внешний нагревательный элемент может также быть образован с использованием металла, имеющего определенное соотношение между температурой и удельным сопротивлением. В таком приведенном в качестве примера устройстве металл может быть образован в виде дорожки между двумя слоями подходящих изоляционных материалов. Образованный таким образом внешний нагревательный элемент может использоваться как для нагрева, так и для отслеживания температуры внешнего нагревательного элемента во время работы.
Внутренний или внешний нагревательный элемент может содержать теплоприемник или тепловой резервуар, содержащий материал, способный поглощать и сохранять тепло, и впоследствии высвобождать тепло с течением времени в субстрат, образующий аэрозоль. Теплоприемник может быть образован из любого подходящего материала, такого как подходящий металлический или керамический материал. В одном варианте осуществления материал имеет высокую теплоемкость (чувствительный теплоаккумулирующий материал) или представляет собой материал, способный поглощать и впоследствии высвобождать тепло посредством обратимого процесса, такого как высокотемпературный фазовый переход. Подходящие чувствительные теплоаккумулирующие материалы включают силикагель, оксид алюминия, углерод, стеклянный мат, стекловолокно, минералы, металл или сплав, такой как алюминий, серебро или свинец, и целлюлозный материал, такой как бумага. Другие подходящие материалы, которые высвобождают тепло в результате обратимого фазового перехода, включают парафин, ацетат натрия, нафталин, воск, оксид полиэтилена, металл, металлическую соль, эвтектическую смесь солей или сплав. Теплоприемник или тепловой резервуар может быть расположен таким образом, что он непосредственно контактирует с субстратом, образующим аэрозоль, и может передавать сохраненное тепло непосредственно на субстрат. Альтернативно тепло, сохраненное в теплоприемнике или тепловом резервуаре, может быть передано на субстрат, образующий аэрозоль, посредством проводника тепла, такого как металлическая трубка.
Нагревательный элемент преимущественно нагревает субстрат, образующий аэрозоль, за счет проводимости. Нагревательный элемент может по меньшей мере частично контактировать с субстратом или носителем, на который нанесен субстрат. Альтернативно тепло от внутреннего или внешнего нагревательного элемента может быть проведено к субстрату посредством теплопроводного элемента.
Во время работы субстрат, образующий аэрозоль, может полностью содержаться в устройстве, генерирующем аэрозоль. В этом случае пользователь может осуществлять затяжку через мундштук устройства, генерирующего аэрозоль. Альтернативно во время работы курительное изделие, содержащее субстрат, образующий аэрозоль, может частично размещаться внутри устройства, генерирующего аэрозоль. В этом случае пользователь может осуществлять затяжку непосредственно через курительное изделие.
Нагревательный элемент может быть выполнен как индукционный нагревательный элемент. Индукционный нагревательный элемент может содержать индукционную катушку и токоприемник. В целом токоприемник представляет собой материал, способный генерировать тепло при проникновении через него переменного магнитного поля. Если токоприемник является проводящим, то, как правило, вихревые токи индуцируются переменным магнитным полем. Если токоприемник является магнитным, то, как правило, другой эффект, который способствует нагреву, обычно называется потерями на гистерезис. Потери на гистерезис возникают в основном из-за перемещения блоков магнитных доменов внутри токоприемника, поскольку магнитная ориентация блоков магнитных доменов будет выравниваться с магнитным индукционным полем, которое чередуется. Другой эффект, способствующий потерям на гистерезис, заключается в том, что магнитные домены будут расти или сжиматься в пределах токоприемника. Обычно все эти изменения в токоприемнике, происходящие на наноуровне или ниже, называют «потерями на гистерезис», поскольку они приводят к выделению тепла в токоприемнике. Следовательно, если токоприемник является как магнитным, так и электропроводящим, то потери на гистерезис и генерация вихревых токов будут способствовать нагреву токоприемника. Если токоприемник является магнитным, но не проводящим, то потери на гистерезис будут единственным средством, с помощью которого токоприемник будет нагреваться при проникновении переменного магнитного поля. Согласно настоящему изобретению токоприемник может быть электропроводящим, или магнитным, или как электропроводящим, так и магнитным. Переменное магнитное поле, генерируемое одной или несколькими индукционными катушками, нагревает токоприемник. Затем токоприемник передает тепло в субстрат, образующий аэрозоль, вследствие чего образуется аэрозоль. Передача тепла может происходить главным образом путем теплопроводности. Такая передача тепла является наилучшей, если токоприемник находится в тесном тепловом контакте с субстратом, образующим аэрозоль. При использовании индукционного нагревательного элемента индукционный нагревательный элемент может быть выполнен в виде внутреннего нагревательного элемента, как описано в данном документе, или в виде внешнего нагревателя, как описано в данном документе. Если индукционный нагревательный элемент выполнен в виде внутреннего нагревательного элемента, токоприемный элемент предпочтительно выполнен в виде штыря или пластины для проникновения в изделие, генерирующее аэрозоль. Если индукционный нагревательный элемент выполнен в виде внешнего нагревательного элемента, токоприемный элемент предпочтительно выполнен в виде цилиндрического токоприемника, по меньшей мере частично окружающего нагревательную камеру или образующего боковую стенку нагревательной камеры.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может представлять собой портативное устройство, генерирующее аэрозоль.
Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, является портативным. Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь размер, сопоставимый с традиционной сигарой или сигаретой. Устройство может быть электрически управляемым курительным устройством. Устройство может представлять собой портативное устройство, генерирующее аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь общую длину от 30 миллиметров до 150 миллиметров в направлении вдоль продольной оси устройства. Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь внешний диаметр от 5 миллиметров до 30 миллиметров в поперечном направлении по отношению к продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль. Внешний диаметр может быть постоянным или может изменяться вдоль продольной оси устройства.
Площадь поперечного сечения может быть любой желаемой формы. Например, площадь поперечного сечения может быть овальной, круглой или прямоугольной. Форма площади поперечного сечения может быть постоянной или может изменяться вдоль продольной оси устройства.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать корпус. Корпус может быть продолговатым. Корпус может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примеры подходящих материалов включают металлы, сплавы, пластмассы или композитные материалы, содержащие один или более таких материалов, или термопластичные материалы, подходящие для применений в пищевой или фармацевтической промышленности, например, полипропилен, полиэфирэфиркетон (PEEK) и полиэтилен. Предпочтительно материал является легким и нехрупким.
Корпус может содержать по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха. Корпус может содержать более одного впускного отверстия для воздуха. Впускное отверстие для воздуха предпочтительно соединено по текучей среде с путем потока воздуха.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложен картридж, как описано в данном документе, для использования с устройством, генерирующим аэрозоль.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложена система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, как описано в данном документе, и субстрат, образующий аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть частью изделия, генерирующего аэрозоль, как описано в данном документе. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть нагрет в нагревательной камере устройства и нагревательная камера может быть расположена в направлении к расположенному дальше по ходу потока концу пути потока воздуха, при этом увлажнитель может быть расположен раньше по ходу потока относительно нагревательной камеры.
В контексте данного документа термин «жидкие вкусоароматические среды» относится к жидкой композиции, способной изменять поток воздуха, контактирующего с жидкими вкусоароматическими средами. Для приведения жидких вкусоароматических сред в контакт с потоком воздуха можно использовать испаритель. Изменение потока воздуха может представлять собой одно или более из образования аэрозоля или пара, охлаждения потока воздуха, фильтрации потока воздуха и увеличения влажности воздуха потока воздуха.
Например, жидкие вкусоароматические среды могут состоять из воды или могут по существу состоять из нее. Жидкие вкусоароматические среды могут быть распределены в потоке воздуха посредством увлажнителя. Таким образом, влажность потока воздуха может быть повышена. Предоставление увлажнителя может преимущественно позволить обеспечить поток воздуха с постоянной влажностью воздуха, независимой от влажности воздуха окружающей среды. Например, это позволяет компенсировать ситуацию, когда во время использования устройство используют в холодной окружающей среде с низкой влажностью воздуха.
Например, жидкие вкусоароматические среды могут содержать субстрат, образующий аэрозоль, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль или пар. Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, в жидких вкусоароматических средах является вкусоароматическим веществом или содержит вкусоароматическое вещество.
В контексте данного документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» относится к субстрату, способному высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль или пар. Такие летучие соединения могут высвобождаться путем нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть в твердой форме или может быть в жидкой форме. Термины «аэрозоль» и «пар» используют как синонимы.
Субстрат, образующий аэрозоль, может быть частью изделия, генерирующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть частью жидкости, удерживающейся в части для хранения жидкости. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть частью жидких вкусоароматических сред, удерживающихся в части для хранения жидкости. Часть для хранения жидкости может содержать жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Альтернативно или в дополнение часть для хранения жидкости может содержать твердый субстрат, образующий аэрозоль. Например, часть для хранения жидкости может содержать суспензию твердого субстрата, образующего аэрозоль, и жидкости. Предпочтительно часть для хранения жидкости содержит жидкий субстрат, образующий аэрозоль.
Описанный в данном документе субстрат, образующий аэрозоль, может быть одним или обоими из субстрата, образующего аэрозоль, содержащегося в части для хранения жидкости, и субстрата, образующего аэрозоль, содержащегося в изделии, генерирующем аэрозоль. Предпочтительно субстрат, образующий аэрозоль, содержащий жидкий никотин или ароматизатор/вкусоароматическое вещество, может быть использован в части для хранения жидкости картриджа, в то время как субстрат, образующий аэрозоль, содержащий твердый табак, может быть использован в изделии, генерирующем аэрозоль.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин. Никотиносодержащий субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой матрицу из никотиновой соли.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал, содержащий табак, который содержит летучие вкусоароматические соединения табака, которые высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, при нагреве. Альтернативно субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный табачный материал. Гомогенизированный табачный материал может быть образован посредством агломерации табака в виде частиц. В особенно предпочтительном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, может содержать собранный гофрированный лист гомогенизированного табачного материала. В контексте данного документа термин «гофрированный лист» обозначает лист, имеющий множество по существу параллельных складок или гофров.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Вещество для образования аэрозоля представляет собой любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которая, при использовании способствует образованию плотного и стабильного аэрозоля и является по существу устойчивой к термической деградации при рабочей температуре устройства. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны из уровня техники и включают, но без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерола; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Предпочтительные вещества для образования аэрозоля являются многоатомными спиртами или их смесями, такими как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол. Предпочтительно вещество для образования аэрозоля представляет собой глицерин. При наличии, гомогенизированный табачный материал может иметь содержание вещества для образования аэрозоля, равное 5 процентам по весу в пересчете на сухой вес или больше, и предпочтительно от 5 процентов до 30 процентов по весу в пересчете на сухой вес. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как вкусоароматические вещества.
В контексте данного документа термин «изделие, генерирующее аэрозоль» относится к изделию, содержащему субстрат, образующий аэрозоль, который способен высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Например, изделие, генерирующее аэрозоль, может быть изделием, которое генерирует аэрозоль, который непосредственно вдыхает пользователь, втягивающий или осуществляющий затяжку через мундштук на пользовательском конце устройства. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть одноразовым.
Изделие, генерирующее аэрозоль, и нагревательная камера устройства, генерирующего аэрозоль, могут быть расположены так, что изделие, генерирующее аэрозоль, частично размещено внутри нагревательной камеры устройства, генерирующего аэрозоль. Нагревательная камера устройства и изделие, генерирующее аэрозоль, могут быть расположены так, что изделие, генерирующее аэрозоль, полностью размещено внутри нагревательной камеры устройства, генерирующего аэрозоль.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть предусмотрен в виде сегмента, образующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. Сегмент, образующий аэрозоль, может иметь по существу цилиндрическую форму. Сегмент, образующий аэрозоль, может быть по существу продолговатым. Сегмент, образующий аэрозоль, может также иметь длину и окружность, по существу перпендикулярную длине.
В контексте данного документа термин «часть для хранения жидкости» относится к части для хранения, содержащей жидкие вкусоароматические среды и дополнительно или альтернативно субстрат, образующий аэрозоль, который способен высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль.
В контексте данного документа, термин «устройство, генерирующее аэрозоль» относится к устройству, которое взаимодействует с одним или обоими из изделия, генерирующего аэрозоль, и картриджа для генерирования аэрозоля.
В контексте данного документа термин «система, генерирующая аэрозоль» относится к комбинации изделия, генерирующего аэрозоль, как описано и проиллюстрировано далее в данном документе, и устройства, генерирующего аэрозоль, как описано и проиллюстрировано далее в данном документе. В системе устройство, генерирующее аэрозоль, и одно или оба из изделия, генерирующего аэрозоль, и картриджа взаимодействуют для генерирования вдыхаемого аэрозоля.
В контексте данного документа термин «мундштук» относится к части устройства, генерирующего аэрозоль, помещаемой в рот пользователя для непосредственного вдыхания аэрозоля, генерируемого устройством, генерирующим аэрозоль, из изделия, генерирующего аэрозоль, расположенного в нагревательной камере устройства и/или из жидкости, размещенной в части для хранения жидкости картриджа.
Работа нагревательного элемента может быть инициирована системой обнаружения затяжки. Альтернативно, нагревательный элемент может быть запущен путем нажатия кнопки включения/выключения, удерживаемой в течение затяжки пользователя. Система обнаружения затяжки может быть предусмотрена в виде датчика, который может быть выполнен в виде датчика потока воздуха для измерения скорости потока воздуха. Скорость потока воздуха является параметром, характеризующим количество воздуха, который втягивается через путь потока воздуха устройства, генерирующего аэрозоль, пользователем за единицу времени. Инициирование затяжки может быть обнаружено датчиком потока воздуха при превышении потоком воздуха заданного порогового значения. Инициирование может также быть обнаружено при активации кнопки пользователем.
Датчик может также быть выполнен в виде датчика давления. Когда пользователь осуществляет затяжку через устройство, генерирующее аэрозоль, внутри устройства создается отрицательное давление или вакуум, при этом отрицательное давление может быть обнаружено датчиком давления. Термин «отрицательное давление» следует понимать как давление, которое ниже давления окружающего воздуха. Другими словами, когда пользователь осуществляет затяжку через устройство, воздух, который втягивается через устройство, имеет давление, которое ниже давления окружающего воздуха снаружи устройства.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать пользовательский интерфейс для активации устройства, генерирующего аэрозоль, например, кнопку для инициирования нагрева устройства, генерирующего аэрозоль, или дисплей для отображения состояния устройства, генерирующего аэрозоль, или субстрата, образующего аэрозоль.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать дополнительные компоненты, такие как, например, зарядный блок для перезарядки встроенного электрического источника питания в электрическом устройстве, генерирующем аэрозоль.
В контексте данного документа термин «ближний» относится к пользовательскому концу, или мундштучному концу, устройства, генерирующего аэрозоль, или к его участку или части, а термин «дальний» относится к концу, противоположному ближнему концу. Применительно к нагревательной камере термин «ближний» относится к области, ближайшей к открытому концу нагревательной камеры, а термин «дальний» относится к области, ближайшей к закрытому концу.
В контексте данного документа термины «раньше по ходу потока» и «дальше по ходу потока» используют для описания относительных положений компонентов или частей компонентов устройства, генерирующего аэрозоль, в отношении направления, в котором пользователь осуществляет затяжку через устройство, генерирующее аэрозоль, при его использовании.
Ниже предоставлен не являющийся исчерпывающим список неограничивающих примеров. Любой один или более из признаков этих примеров могут быть объединены с любым одним или более признаками другого примера, или варианта осуществления, описанных в данном документе.
Пример A. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее:
путь потока воздуха, в который втягивается окружающий воздух и через который воздух протекает через устройство;
один или оба из датчика влажности и датчика температуры;
контроллер, выполненный с возможностью приема выходных данных датчика; и
испаритель;
при этом контроллер выполнен с возможностью управления работой испарителя на основе выходных данных датчика.
Пример B. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру A, где датчик температуры выполнен с возможностью измерения температуры воздуха в пути потока воздуха.
Пример C. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где устройство, генерирующее аэрозоль, содержит датчик влажности и датчик температуры, и при этом контроллер выполнен с возможностью управления работой испарителя на основе выходных данных датчика влажности и на основе выходных данных датчика температуры.
Пример D. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где датчик влажности выполнен с возможностью измерения влажности воздуха в пути потока воздуха.
Пример E. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где датчик температуры выполнен в виде емкостного датчика.
Пример F. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где датчик влажности выполнен как датчик с запрещенной зоной.
Пример G. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где один или оба из датчика влажности и датчика температуры выполнены с возможностью соответствующего измерения одного или обоих из влажности и температуры рядом с впускным отверстием для воздуха устройства.
Пример H. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где устройство дополнительно содержит нагревательную камеру для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, при этом нагревательная камера расположена дальше по ходу потока относительно пути потока воздуха, и при этом испаритель расположен раньше по ходу потока относительно нагревательной камеры.
Пример I. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру H, где испаритель расположен между одним или обоими из датчика влажности и датчика температуры и нагревательной камерой.
Пример J. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где контроллер содержит таблицу поиска, при этом таблица поиска содержит одно или оба из данных о влажности воздуха и данных о температуре воздуха, и при этом контроллер выполнен с возможностью управления испарителем путем сравнения выходных данных одного или обоих из датчика влажности и датчика температуры с сохраненными данными таблицы поиска.
Пример K. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где один или оба из датчика влажности и датчика температуры выполнены с возможностью непрерывного измерения одного или обоих из влажности воздуха в пути потока воздуха и температуры воздуха в пути потока воздуха во время работы устройства.
Пример L. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру K, где контроллер выполнен с возможностью управления работой испарителя на основе одного или обоих из выходных данных датчика влажности и выходных данных датчика температуры во время работы устройства.
Пример M. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где испаритель выполнен в виде небулайзера.
Пример N. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру M, где небулайзер содержит вибрирующую микроперфорационную сетку.
Пример O. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру N, где вибрирующая микроперфорационная сетка содержит перфорационную вибрирующую пластину из палладия.
Пример P. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где испаритель выполнен в виде нетермического испарителя.
Пример Q. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где испаритель и датчик влажности расположены в нетермической части, генерирующей аэрозоль, устройства, генерирующего аэрозоль, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит термическую часть, генерирующую аэрозоль, содержащую нагревательный элемент, и при этом нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, расположена раньше по ходу потока относительно термической части, генерирующей аэрозоль.
Пример R. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, где устройство, генерирующее аэрозоль, представляет собой портативное устройство, генерирующее аэрозоль.
Пример S. Способ увлажнения воздуха в устройстве, генерирующем аэрозоль, включающий этапы:
предоставления устройства, генерирующего аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров,
измерения с помощью датчика влажности влажности воздуха в пути потока воздуха, и
управления испарителем с помощью контроллера.
Пример T. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров и субстрат, образующий аэрозоль, где субстрат, образующий аэрозоль, нагревается в нагревательной камере устройства, при этом нагревательная камера расположена дальше по ходу потока относительно пути потока воздуха, и при этом испаритель расположен раньше по ходу потока относительно нагревательной камеры, предпочтительно при этом субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, образующий аэрозоль.
Признаки, описанные в отношении одного варианта осуществления, могут в равной степени применяться к другим вариантам осуществления настоящего изобретения.
Настоящее изобретение далее будет описано только в качестве примера со ссылкой на прилагаемые графические материалы, на которых:
на фиг. 1 показано устройство, генерирующее аэрозоль; и
на фиг. 2 показана нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, устройства, генерирующего аэрозоль.
На фиг. 1 показано устройство 10, генерирующее аэрозоль. Устройство 10, генерирующее аэрозоль, содержит основную часть 12. Основная часть 12 содержит источник питания в виде батареи. Основная часть 12 может дополнительно содержать электрическую схему.
Устройство 10, генерирующее аэрозоль, содержит нетермическую часть 14, генерирующую аэрозоль. Нетермическая часть 14, генерирующая аэрозоль, расположена смежно с основной частью 12. Нетермическая часть 14, генерирующая аэрозоль, выполнена с возможностью разъемного прикрепления к основной части 12 или выполнена как единое целое с основной частью 12.
Смежно с нетермической частью 14, генерирующей аэрозоль, предусмотрена термическая часть 16, генерирующая аэрозоль. Нетермическая часть 14, генерирующая аэрозоль, зажата между термической частью 16, генерирующей аэрозоль, и основной частью 12 устройства 10, генерирующего аэрозоль.
В нетермической части 14, генерирующей аэрозоль, предусмотрена область 18 для размещения картриджа. Область 18 для размещения картриджа выполнена с возможностью размещения картриджа 20. Картридж 20 содержит жидкие вкусоароматические среды. Предпочтительно картридж 20 содержит никотиносодержащие вкусоароматические среды. В качестве альтернативы картридж 20 может содержать только воду. Картридж 20 может содержать любые предпочтительные жидкие вкусоароматические среды.
Картридж 20 выполнен в виде прикрепляемого картриджа 20 с возможностью отсоединения. После того, как жидкие вкусоароматические среды израсходованы в картридже 20, израсходованный картридж 20 может быть удален из области 18 для размещения картриджа, а новый картридж 20 может быть присоединен к области 18 для размещения картриджа. В качестве альтернативы картридж 20 может быть повторно заправлен после того, как жидкие вкусоароматические среды из картриджа 20 израсходованы.
Область 18 для размещения картриджа имеет такую форму, что картридж 20 может быть вставлен в область 18 для размещения картриджа только в одном направлении. Таким образом предотвращается неправильное обращение с картриджем 20 или его повреждение в области 18 для размещения картриджа.
В нетермической части 14, генерирующей аэрозоль, предусмотрено впускное отверстие 22 для воздуха. Альтернативно может быть предусмотрено более одного впускного отверстия 22 для воздуха или множество впускных отверстий 22 для воздуха. Впускное отверстие 22 для воздуха расположено на периферии нетермической части 14, генерирующей аэрозоль, для обеспечения втягивания окружающего воздуха в устройство 10, генерирующее аэрозоль.
Предусмотрен путь 24 потока воздуха, соединенный по текучей среде с впускным отверстием 22 для воздуха. Путь 24 потока воздуха проходит из впускного отверстия 22 для воздуха через устройство 10, генерирующее аэрозоль. Смежно с впускным отверстием 22 для воздуха путь 24 потока воздуха проходит через нетермическую часть 14, генерирующую аэрозоль. Впоследствии, путь 24 потока воздуха продолжает проходить через термическую часть 16, генерирующую аэрозоль.
Между нетермической частью 14, генерирующей аэрозоль, и термической частью 16, генерирующей аэрозоль, предусмотрена соединительная муфта 26. Соединительная муфта 26 может обеспечить разъемное прикрепление термической части 16, генерирующей аэрозоль, к нетермической части 14, генерирующей аэрозоль, или наоборот. В альтернативном варианте осуществления соединительная муфта 26 является неподвижной соединительной муфтой 26, так что термическая часть 16, генерирующая аэрозоль, постоянно прикреплена к нетермической части 14, генерирующей аэрозоль.
Путь 24 потока воздуха проходит через соединительную муфту 26. Другими словами, соединительная муфта 26 облегчает соединение по текучей среде между нетермической частью 14, генерирующей аэрозоль, и термической частью 16, генерирующей аэрозоль. В качестве примера, соединительная муфта 26 может быть соединительной муфтой 26 Люэра.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, изделие 28, генерирующее аэрозоль, вставлено в полость термической части 16, генерирующей аэрозоль. Полость выполнена в виде нагревательной камеры. Нагревательный элемент расположен в термической части 16, генерирующей аэрозоль. Нагревательный элемент может представлять собой резистивный нагревательный элемент в форме нагревательной пластины или штыря, проникающего в изделие 28, генерирующее аэрозоль, когда изделие 28, генерирующее аэрозоль, размещено в полости. Нагревательный элемент может быть альтернативно расположен по меньшей мере частично окружающим полость. Нагревательный элемент может быть выполнен как индукционный нагревательный элемент. В этом случае нагревательный элемент содержит индукционную катушку, окружающую токоприемник. Токоприемник может представлять собой трубчатый токоприемник, расположенный по меньшей мере частично вокруг полости.
Изделие 28, генерирующее аэрозоль, содержит твердый субстрат, образующий аэрозоль. Полость, в которую вставляют изделие 28, генерирующее аэрозоль, расположена на расположенном дальше по ходу потока конце пути 24 потока воздуха. Путь 24 потока воздуха заканчивается в полости. Воздух протекает из впускного отверстия 22 для воздуха через нетермическую часть 14, генерирующую аэрозоль, через соединительную муфту 26 и через термическую часть 16, генерирующую аэрозоль, в полость. Когда воздух протекает в полость, воздух протекает через субстрат, образующий аэрозоль, изделия 28, генерирующего аэрозоль. Изделие 28, генерирующее аэрозоль, в то же время нагрето нагревательным элементом так, что генерируется аэрозоль. Аэрозоль вытекает из изделия 28, генерирующего аэрозоль, на ближнем или расположенном дальше по ходу потока конце изделия 28, генерирующего аэрозоль.
Для улучшения генерирования аэрозоля нетермическая часть 14, генерирующая аэрозоль, содержит датчик 30 влажности. В дополнение или альтернативно датчику 30 влажности может быть предусмотрен датчик температуры. Датчик 30 влажности выполнен с возможностью измерения влажности воздуха, протекающего в путь 24 потока воздуха через впускное отверстие 22 для воздуха. Датчик температуры выполнен с возможностью измерения температуры воздуха, протекающего в путь 24 потока воздуха через впускное отверстие 22 для воздуха. Температура воздуха может указывать на влажность воздуха.
Генерирование аэрозоля в термической части 16, генерирующей аэрозоль, чему способствует нагревательный элемент, нагревающий субстрат, образующий аэрозоль, изделия 28, генерирующего аэрозоль, зависит от влажности втекающего воздуха. Для улучшения генерируемого аэрозоля может потребоваться увеличить влажность втекающего воздуха в условиях сухого климата или в условиях климата с низкой влажностью.
По этой причине нетермическая часть 14, генерирующая аэрозоль, содержит испаритель 32. Устройство 10, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит контроллер. Контроллер может быть расположен в нетермической части 14, генерирующей аэрозоль. Альтернативно контроллер может быть частью электрической схемы, расположенной в основной части 12 устройства 10, генерирующего аэрозоль. Контроллер выполнен с возможностью управления работой испарителя 32. Испаритель 32 выполнен с возможностью испарения жидких вкусоароматических сред из картриджа 20. Испаренный воздух, создаваемый испарителем, смешивается с окружающим воздухом, протекающим через путь 24 потока воздуха, так что влажность воздуха повышается. Испаритель 32 расположен смежно с путем 24 потока воздуха.
Путь 24 потока воздуха содержит первую часть 34 пути 24 потока воздуха, переходную часть 36 пути 24 потока воздуха и вторую часть 38 пути 24 потока воздуха. Первая часть 34 пути 24 потока воздуха расположена смежно с впускным отверстием 22 для воздуха. Датчик 30 влажности или датчик температуры предпочтительно расположены в первой части 34 пути 24 потока воздуха. Дальше по ходу потока относительно первой части 34 пути 24 потока воздуха предусмотрена переходная часть 36 пути 24 потока воздуха. Переходная часть 36 пути 24 потока воздуха соединяет по текучей среде первую часть 34 пути 24 потока воздуха со второй частью 38 пути 24 потока воздуха. Вторая часть 38 пути 24 потока воздуха частично расположена в нетермической части 14, генерирующей аэрозоль, и частично расположена в термической части 16, генерирующей аэрозоль.
Испаритель 32 расположен в переходной части 36 пути 24 потока воздуха. Переходная часть 36 пути 24 потока воздуха имеет поперечное сечение больше поперечного сечения первой части 34 пути 24 потока воздуха и поперечного сечения второй части 38 пути 24 потока воздуха. Поэтому переходная часть улучшает смешивание аэрозоля, генерируемого испарителем 32, с окружающим воздухом, протекающим через путь 24 потока воздуха.
Переходная часть смещена по отношению к продольной оси устройства 10, генерирующего аэрозоль. Другими словами, переходная часть расположена на расстоянии от продольной оси устройства 10, генерирующего аэрозоль. Как следствие, вторая часть 38 пути 24 потока воздуха также смещена по отношению к продольной оси устройства 10, генерирующего аэрозоль. Как показано на фиг. 1, воздух протекает параллельно продольной оси устройства 10, генерирующего аэрозоль, во второй части 38 пути 24 потока воздуха в нетермической части 14, генерирующей аэрозоль. Это происходит из-за смещения переходной части 36 пути 24 потока воздуха и смещения второй части 38 пути 24 потока воздуха. После прохождения через соединительную муфту 26 и поступления в термическую часть 16, генерирующую аэрозоль, воздух с повышенной влажностью проходит вторую переходную часть 39 второй части 38 пути 24 потока воздуха, перенаправляющую воздух так, чтобы он протекал вдоль продольной оси устройства 10, генерирующего аэрозоль. Другими словами, вторая переходная часть 39 изменяет направление пути 24 потока воздуха с параллельного и удаленного от продольной оси устройства 10, генерирующего аэрозоль, в направлении и вдоль продольной оси. Затем воздух с повышенной влажностью поступает в полость, в которой размещено изделие 28, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль. Полость предпочтительно расположена вдоль продольной оси устройства 10, генерирующего аэрозоль.
В качестве альтернативы термической части 16, генерирующей аэрозоль, имеющей полость для размещения изделия 28, генерирующего аэрозоль, термическая часть 16, генерирующая аэрозоль, может быть выполнена в виде мундштука без полости для размещения изделия 28, генерирующего аэрозоль, содержащего твердый субстрат, образующий аэрозоль. Данный вариант осуществления является предпочтительным, если картридж 20 содержит вкусоароматические среды, содержащие один или оба из никотина и вкусоароматического вещества, так что генерируемый аэрозоль может непосредственно вдыхаться пользователем.
Работа испарителя 32 улучшается за счет обеспечения одного или обоих из датчика 30 влажности и датчика температуры. В окружающей среде с высокой влажностью окружающего воздуха выходные данные датчика могут использоваться контроллером для лишь незначительного управления испарителем 32 или даже для дезактивации испарителя 32. Однако в окружающей среде с низкой влажностью окружающего воздуха потребность в повышении влажности воздуха может быть высокой, так что контроллер может соответственно активировать испаритель 32 в ответ на выходные данные датчика 30 влажности.
В качестве примера, контроллер активирует испаритель 32, когда датчик 30 влажности обнаруживает, что окружающий воздух, втягиваемый в путь 24 потока воздуха, имеет низкую влажность.
Может быть предусмотрена таблица поиска (справочная таблица), содержащая одни или более из данных о влажности и данных о температуре. Контроллер может управлять работой испарителя 32 в ответ на обнаруженные выходные данные одного или обоих из датчика 30 влажности и датчика температуры и сравнивать эти выходные данные с таблицей поиска (справочной таблицей). Как обнаруженная влажность воздуха, так и обнаруженная температура воздуха могут быть использованы для управления испарителем 32 с помощью контроллера, так что влажностью воздуха управляют для оптимизированного генерирования аэрозоля.
На фиг. 2 показан более детальный вид нетермической части 14, генерирующей аэрозоль. В частности, можно увидеть, что датчик 30 влажности расположен смежно с впускным отверстием 22 для воздуха в первой части 34 пути 24 потока воздуха. Дальше по ходу потока относительно датчика 30 влажности расположена переходная часть 36 пути 24 потока воздуха. Также дальше по ходу потока датчика 30 влажности расположен испаритель 32. Испаритель 32 расположен смежно с переходной частью 36 пути 24 потока воздуха.
Испаритель 32 находится в сообщении по текучей среде с жидкой вкусоароматической средой, хранящейся в картридже 20, когда картридж 20 прикреплен в области 18 для размещения картриджа. Жидкая вкусоароматическая среда может затем вытекать из картриджа 20 и в испаритель 32, чтобы испаритель 32 мог испарять жидкую вкусоароматическую среду для создания аэрозоля. Созданный аэрозоль из испарителя может затем смешиваться с окружающим воздухом, втягиваемым через путь 24 потока воздуха в переходной части 36 пути 24 потока воздуха. Смесь испаренной жидкой вкусоароматической среды и окружающего воздуха затем протекает через вторую часть 38 пути 24 потока воздуха дальше по ходу потока относительно переходной части 36 пути 24 потока воздуха. Аэрозоль будет генерироваться с улучшенным размером капель благодаря тому, что длина общего пути 24 потока воздуха увеличивается за счет смещения пути 24 потока воздуха. Смещение пути 24 потока воздуха обеспечивается с помощью первой переходной части 36 и второй переходной части 39, увеличивающими длину пути 24 потока воздуха между впускным отверстием 22 для воздуха и полостью, в которой размещены субстраты, образующие аэрозоль, содержащиеся в изделии 28, генерирующем аэрозоль. Другими словами, длина пути 24 потока воздуха между впускным отверстием 22 для воздуха и полостью увеличена за счет расположения пути 24 потока воздуха по меньшей мере частично на расстоянии от продольной оси устройства 10.
Как показано на фиг. 2, обеспечение датчика 30 влажности раньше по ходу потока относительно испарителя 32 так, чтобы измерялась влажность окружающего воздуха, втягиваемого в канал потока воздуха, улучшает работу испарителя 32. В зависимости от влажности окружающего воздуха и соответствующих выходных данных датчика 30 влажности уровень работы испарителя 32 может управляться контроллером.
Настоящее изобретение относится к устройству, генерирующему аэрозоль, содержащему путь потока воздуха, в который втягивается окружающий воздух и через который воздух протекает через устройство. Устройство дополнительно содержит один или оба из датчика влажности и датчика температуры, контроллер, выполненный с возможностью приема выходных данных датчика, и испаритель. Контроллер выполнен с возможностью управления работой испарителя на основе выходных данных датчика. Настоящее изобретение также относится к способу увлажнения воздуха в устройстве, генерирующем аэрозоль, и системе, генерирующей аэрозоль. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.
1. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее:
полость нагрева для размещения изделия (28), генерирующего аэрозоль;
путь (24) потока воздуха, в который втягивается окружающий воздух и через который воздух протекает для достижения указанной полости нагрева через устройство;
один или оба из датчика влажности и датчика (30) температуры, расположенных в пути (24) потока воздуха для обеспечения выходных данных, указывающих на температуру в пути (24) потока воздуха;
контроллер, выполненный с возможностью приема выходных данных датчика (30); и
испаритель (32) в сообщении с путем (24) потока воздуха;
при этом контроллер выполнен с возможностью управления работой испарителя на основе выходных данных датчика для увеличения влажности воздуха в пути (24) потока воздуха.
2. Устройство, генерирующее аэрозоль по п. 1, отличающееся тем, что устройство, генерирующее аэрозоль, содержит датчик температуры, и при этом указанный датчик температуры выполнен с возможностью измерения температуры воздуха в пути потока воздуха.
3. Устройство, генерирующее аэрозоль по п. 1 или 2, отличающееся тем, что устройство, генерирующее аэрозоль, содержит датчик влажности и датчик температуры, и при этом контроллер выполнен с возможностью управления работой испарителя на основе выходных данных датчика влажности и на основе выходных данных датчика температуры.
4. Устройство, генерирующее аэрозоль по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что датчик влажности выполнен с возможностью измерения влажности воздуха в пути потока воздуха.
5. Устройство, генерирующее аэрозоль по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что датчик температуры выполнен в виде емкостного датчика.
6. Устройство, генерирующее аэрозоль по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что один или оба из датчика влажности и датчика температуры выполнены с возможностью соответствующего измерения одного или обоих из влажности и температуры рядом с впускным отверстием для воздуха устройства.
7. Устройство, генерирующее аэрозоль по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что испаритель расположен между одним или обоими из датчика влажности и датчика температуры и полостью нагрева.
8. Устройство, генерирующее аэрозоль по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что контроллер содержит справочную таблицу, при этом справочная таблица содержит одно или оба из данных о влажности воздуха и данных о температуре воздуха, и при этом контроллер выполнен с возможностью управления испарителем посредством сравнения выходных данных одного или обоих из датчика влажности и датчика температуры с данными из справочной таблицы.
9. Устройство, генерирующее аэрозоль по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что один или оба из датчика влажности и датчика температуры выполнены с возможностью непрерывного измерения одного или обоих из влажности воздуха в пути потока воздуха и температуры воздуха в пути потока воздуха во время работы устройства.
10. Устройство, генерирующее аэрозоль по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что испаритель выполнен в виде небулайзера, предпочтительно при этом небулайзер содержит вибрирующую микроперфорационную сетку, более предпочтительно при этом вибрирующая микроперфорационная сетка содержит перфорационную вибрирующую пластину из палладия.
11. Устройство, генерирующее аэрозоль по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что испаритель выполнен в виде нетермического испарителя.
12. Устройство, генерирующее аэрозоль по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что испаритель и датчик влажности расположены в нетермической части, генерирующей аэрозоль, устройства, генерирующего аэрозоль, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит термическую часть, генерирующую аэрозоль, содержащую нагревательный элемент, и при этом нетермическая часть, генерирующая аэрозоль, расположена раньше по ходу потока относительно термической части, генерирующей аэрозоль.
13. Способ увлажнения воздуха в устройстве, генерирующем аэрозоль, включающий в себя этапы, на которых:
обеспечивают устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов,
оценивают влажность воздуха в пути потока воздуха посредством одного или обоих из датчика влажности и датчика температуры, и
управляют испарителем посредством контроллера на основе выходных данных датчика для увеличения влажности воздуха в пути потока воздуха.
14. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль по любому из пп. 1-12, и субстрат, образующий аэрозоль, при этом указанный субстрат, образующий аэрозоль, нагревается в полости нагрева устройства, при этом полость нагрева расположена дальше по ходу потока относительно пути потока воздуха, и при этом испаритель расположен раньше по ходу потока относительно полости нагрева, предпочтительно при этом указанный субстрат, образующий аэрозоль, содержит твердый субстрат, образующий аэрозоль.
| WO 2020127501 A1, 25.06.2020 | |||
| СПОСОБ, УСТРОЙСТВО И СИСТЕМА, ГЕНЕРИРУЮЩИЕ АЭРОЗОЛЬ, С ДАТЧИКОМ НАГРЕТОГО ГАЗА | 2016 |
|
RU2704888C2 |
| СПОСОБ, УСТРОЙСТВО И СИСТЕМА, ГЕНЕРИРУЮЩИЕ АЭРОЗОЛЬ, С ДАТЧИКОМ ГАЗООБРАЗНЫХ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ | 2015 |
|
RU2690102C2 |
| ОБНАРУЖЕНИЕ АЭРОЗОЛЬ-ОБРАЗУЮЩЕГО СУБСТРАТА В ГЕНЕРИРУЮЩЕМ АЭРОЗОЛЬ УСТРОЙСТВЕ | 2012 |
|
RU2606942C2 |
