Настоящее изобретение относится к устройству, генерирующему аэрозоль, содержащему отделение. Настоящее изобретение также относится к системе генерирования аэрозоля, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, и изделие, генерирующее аэрозоль, и/или картридж. Настоящее изобретение также относится к способу эксплуатации системы, генерирующей аэрозоль, для образования аэрозоля.
Известны устройства, генерирующие аэрозоль, которые нагревают, но не сжигают субстраты, образующие аэрозоль, в изделиях, генерирующих аэрозоль, таких как табак. Такие устройства нагревают субстраты, образующие аэрозоль, до достаточно высокой температуры для генерирования аэрозоля для вдыхания пользователем. Такие устройства, генерирующие аэрозоль, обычно содержат полость для размещения субстрата, образующего аэрозоль. Эти устройства обычно являются портативными ручными устройствами и должны быть компактными. Известны другие устройства, генерирующие аэрозоль, которые генерируют аэрозоль из жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Соединение и отсоединение картриджей, содержащих жидкий субстрат, образующий аэрозоль, от устройств, генерирующих аэрозоль, часто приводит к разливу жидкости из-за утечек.
Было бы желательно предоставить устройство, генерирующее аэрозоль, которое можно легко присоединять к картриджу и отсоединять от него без риска утечки. Кроме того, было бы желательно предоставить систему, генерирующую аэрозоль, которая предоставляет пользователю возможность использовать разные субстраты, образующие аэрозоль, в зависимости от его предпочтений. Было бы желательно предоставить устройство, генерирующее аэрозоль, способное превращать в аэрозоль разные компоненты аэрозоля при разных температурах.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предусмотрено устройство, генерирующее аэрозоль, которое может содержать полость для размещения изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагревания изделия, генерирующего аэрозоль, размещенного в полости. Нагревательный элемент может содержать стенку отделения. Первая часть стенки отделения может быть расположена в полости, а вторая часть стенки отделения может выступать за пределы полости.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения предусмотрено устройство, генерирующее аэрозоль, которое содержит полость для размещения изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью нагревания изделия, генерирующего аэрозоль, размещенного в полости. Нагревательный элемент устройства, генерирующего аэрозоль, содержит стенку отделения. Первая часть стенки отделения расположена в полости, а вторая часть стенки отделения проходит за пределы полости.
Первая часть стенки отделения, расположенная в полости, может непосредственно нагреваться нагревательным элементом. Первая часть стенки отделения может ограничивать первую зону нагревания. Первая зона нагревания может быть выполнена с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль, внутри полости.
Стенка отделения может иметь трубчатую форму. Первая часть стенки отделения и/или вторая часть стенки отделения могут иметь трубчатую форму. Стенка отделения может иметь круглое, эллиптическое, прямоугольное или квадратное поперечное сечение.
Благодаря нагреванию первой части отделения может происходить нагревание изделия, генерирующего аэрозоль, размещенного в первой зоне нагревания в полости. В отличие от этого, вторая часть стенки отделения, которая может выступать за пределы полости, может не нагреваться непосредственно нагревательным элементом. Вторая часть стенки отделения может быть выполнена с возможностью косвенного нагревания нагревательным элементом. Вторая часть стенки отделения может ограничивать вторую зону нагревания. Поэтому устройство, генерирующее аэрозоль, может обеспечивать две разные зоны нагревания. Первая зона нагревания, ограниченная первой частью стенки отделения, нагревается непосредственно нагревательным элементом, а вторая зона нагревания, ограниченная второй частью стенки отделения, находится вне полости и, следовательно, не нагревается непосредственно нагревательным элементом. Тепло может передаваться от первой части стенки отделения ко второй части стенки отделения, находящейся вне полости, за счет тепловой проводимости через материал стенки отделения и/или тепловой конвекции.
Вторая часть стенки отделения может быть выполнена с возможностью взаимодействия с картриджем, содержащим жидкое средство. Вторая часть стенки отделения может быть выполнена с возможностью разъемного соединения с картриджем, содержащим жидкое средство. Устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью использования с изделием, генерирующим аэрозоль, содержащим субстрат, образующий аэрозоль, для образования аэрозоля, и с картриджем, содержащим жидкое средство. Жидкое средство также может входить в состав аэрозоля. Таким образом, устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью генерирования аэрозоля из различных субстратов, изделия, генерирующего аэрозоль, и жидкого средства. Благодаря второй части стенки отделения картридж может быть разъемно соединен с устройством, генерирующем аэрозоль. Это может позволять заменять картридж, обеспечивая возможность использования разных картриджей с разными жидкими средствами для использования с устройством, генерирующим аэрозоль.
Картридж может быть сменным картриджем, выполненным с возможностью разъемного соединения с устройством, генерирующим аэрозоль. Картридж может содержать участок хранения жидкости для хранения жидкого средства. Участок хранения жидкости может содержать выпускное отверстие для жидкости для направления жидкого средства из участка хранения жидкости. Картридж может содержать скользящий уплотнительный элемент для уплотнения выпускного отверстия для жидкости. Скользящий уплотнительный элемент может быть выполнен с возможностью скольжения в сторону от выпускного отверстия для жидкости при приложении давления к уплотнительному элементу. Вторая часть стенки отделения устройства, генерирующего аэрозоль, может прикладывать давление после соединения картриджа с устройством, генерирующим аэрозоль. Таким образом, взаимодействие между второй частью стенки отделения устройства, генерирующего аэрозоль, и скользящим уплотнительным элементом картриджа может позволять жидкому средству вытекать из картриджа и вступать в контакт со второй частью стенки отделения. Дополнительные подробности о картридже и других компонентах системы, генерирующей аэрозоль, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, картридж и изделие, генерирующее аэрозоль, будут описаны более подробно ниже.
Вторая часть стенки отделения устройства, генерирующего аэрозоль, может проходить дальше по ходу потока относительно полости. Это может гарантировать, что вторая часть стенки отделения нагревается косвенно за счет тепловой конвекции, возникающей в результате нагревания аэрозоля, генерируемого в первой части отделения. Поэтому первая часть стенки отделения расположена раньше по ходу потока относительно второй части стенки отделения. Расположение второй части стенки отделения дальше по ходу потока относительно полости также может способствовать тому, что любые средства, в частности жидкие средства, предусмотренные во второй зоне нагревания, ограниченной второй частью стенки отделения, могут быть захвачены аэрозолем, образованным из изделия, генерирующего аэрозоль, в первой зоне нагревания.
В контексте настоящего документа термины «раньше по ходу потока» и «дальше по ходу потока» используются для описания относительных положений компонентов или частей компонентов устройства, генерирующего аэрозоль, по отношению к направлению, в котором воздух течет через устройство, генерирующее аэрозоль, во время его использования вдоль пути потока воздуха. Устройства, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению содержат ближний конец, через который при использовании аэрозоль выходит из устройства. Ближний конец устройства, генерирующего аэрозоль, может также называться мундштучным концом или расположенным дальше по ходу потока концом. Мундштучный конец расположен дальше по ходу потока относительно дальнего конца. Мундштучный конец может содержать мундштук. Дальний конец устройства, генерирующего аэрозоль, может также называться расположенным раньше по ходу потока концом. Компоненты или части компонентов устройства, генерирующего аэрозоль, могут быть описаны как расположенные раньше по ходу потока или расположенные дальше по ходу потока относительно друг друга на основании их относительных положений по отношению к пути потока воздуха через устройство, генерирующее аэрозоль.
Первая часть стенки отделения и вторая часть стенки отделения могут образовывать одну единую непрерывную стенку отделения. Стенка отделения может обеспечивать трубчатую форму. Это может гарантировать, что любое изделие, генерирующее аэрозоль, в частности любое изделие трубчатой формы, может быть легко размещено в первой зоне нагревания.
Нагревательный элемент устройства, генерирующего аэрозоль, может быть выполнен с возможностью косвенного нагревания второй части стенки отделения за счет тепловой проводимости и/или тепловой конвекции. Это может позволять надежно нагревать вторую часть стенки отделения. Первая часть стенки отделения, расположенная в полости устройства, генерирующего аэрозоль, может нагреваться непосредственно нагревательным элементом. Таким образом, один нагревательный элемент может обеспечивать возможность создания двух разных зон нагревания в устройстве, генерирующем аэрозоль, благодаря первой и второй частям стенки отделения.
Вторая часть стенки отделения может содержать отверстия и/или по меньшей мере одну пористую секцию. Это может позволять второй части стенки отделения вмещать жидкое средство из картриджа. Пористая секция во второй части стенки отделения может быть выполнена с возможностью хранения любого жидкого средства. Пористая секция второй части стенки отделения может содержать металлическую пену. Вторая часть стенки отделения может содержать отверстия, которые могут быть выполнены во второй части отделения любым подходящим способом. Например, отверстия во второй части стенки отделения могут быть образованы путем сверления или с помощью лазера. Отверстия во второй части стенки отделения могут позволять жидкому средству, высвобождаемому из картриджа, поступать в путь потока воздуха устройства, генерирующего аэрозоль, для превращения в аэрозоль. Аналогичным образом, пористые части второй части стенки отделения могут удерживать любое жидкое средство, высвобождаемое из картриджа, до тех пор, пока жидкое средство не попадет в путь потока воздуха устройства, генерирующего аэрозоль, для превращения в аэрозоль. Путь потока воздуха устройства, генерирующего аэрозоль, может проходить через вторую зону нагревания, ограниченную второй частью стенки отделения нагревательного элемента. Удерживаемое жидкое средство может быть превращено в аэрозоль и может быть включено в аэрозоль, образующийся в первой части отделения в полости устройства, генерирующего аэрозоль.
Вторая зона нагревания, ограниченная второй частью стенки отделения, может быть полой. Это может позволять вставлять изделие, генерирующее аэрозоль, через вторую зону нагревания в первую зону нагревания, ограниченную первой частью стенки отделения, расположенной в полости устройства, генерирующего аэрозоль. Вторая зона может иметь такую же форму поперечного сечения, как и форма поперечного сечения первой зоны. В частности, как первая часть, так и вторая часть стенки отделения могут иметь трубчатую форму. В результате, у первой зоны нагревания и второй зоны нагревания может быть одинаковая круглая или эллиптическая форма поперечного сечения. Это может позволять вставлять изделие, генерирующее аэрозоль, имеющее форму стержня, в первую зону нагревания, ограниченную первой частью стенки отделения, через вторую зону нагревания, ограниченную второй частью стенки отделения. Вторая зона нагревания может иметь форму поперечного сечения, отличающуюся от формы поперечного сечения первой зоны нагревания. Например, вторая часть стенки отделения может обеспечивать кубическую форму с двумя открытыми противоположными сторонами, а первая часть стенки отделения может обеспечивать трубчатую форму. В результате, у второй стенки отделения форма поперечного сечения может быть прямоугольной, а у первой стенки отделения форма поперечного сечения может быть круглой или эллиптической в зависимости от трубчатой формы первой части стенки отделения. В этом случае площадь поперечного сечения второй зоны нагревания, покрывающей площадь поперечного сечения первой зоны нагревания, может быть такой же или большей, чем площадь поперечного сечения первой зоны нагревания. Это может позволять вставлять изделие, генерирующее аэрозоль, в первую часть отделения через вторую часть отделения, даже если у первой и второй частей отделения разные формы поперечного сечения.
Первая часть стенки отделения и вторая часть стенки отделения могут быть соединены теплопроводящим образом. Это может способствовать передаче тепла от первой части стенки отделения ко второй части стенки отделения особенно простым способом. Например, между первой частью стенки отделения и второй частью стенки отделения может быть теплопроводящее соединение, содержащее металл и/или керамику. Это теплопроводящее соединение может гарантировать, что любое тепло, выделяемое в первой части стенки отделения, эффективно передается во вторую часть стенки отделения за счет тепловой проводимости. Это может также позволять передавать любое тепло из первой зоны нагревания во вторую зону нагревания.
Первая часть стенки отделения и вторая часть стенки отделения могут быть изготовлены из одного и того же материала. Это может облегчить получение одной единой непрерывной стенки отделения. Это также может способствовать передаче тепла от первой части стенки отделения ко второй части стенки отделения. Первая часть стенки отделения и вторая часть стенки отделения могут быть образованы в виде цельного элемента. Это может позволять получать первую часть стенки отделения и вторую часть стенки отделения путем предоставления цельной стенки отделения. Кроме того, это также может облегчить тепловую проводимость от первой части стенки отделения ко второй части стенки отделения.
Стенка отделения может содержать металл и/или керамику. Стенка отделения может содержать ферромагнитный металл и/или ферромагнитную керамику. Металл и/или керамика могут обеспечивать хорошую тепловую проводимость между первой частью стенки отделения и второй частью стенки отделения. Это может способствовать косвенному нагреванию второй части стенки отделения за счет тепловой проводимости от первой части стенки отделения. Предоставление ферромагнитного металла и/или ферромагнитной керамики может также обеспечивать возможность нагревания стенки отделения за счет индукционного нагревания.
Нагревательный элемент может содержать индукционный нагревательный элемент и/или резистивный нагревательный элемент. Резистивный нагревательный элемент может содержать нагревательную катушку, расположенную вокруг первой части стенки отделения устройства, генерирующего аэрозоль. Резистивный нагревательный элемент может содержать резистивный провод. Резистивный провод может быть намотан вокруг первой части стенки отделения устройства, генерирующего аэрозоль.
Подходящие электрически резистивные материалы для резистивного нагревательного элемента включают, но не ограничиваются ими: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящая» керамика (такая как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, металлические сплавы и композиционные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композиционные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы. Примеры подходящих сплавов металлов включают нержавеющую сталь, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец- и железосодержащие сплавы, а также суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal® и сплавы на основе железа-марганца-алюминия. В композиционных материалах электрически резистивный материал необязательно может быть встроен, инкапсулирован или покрыт изоляционным материалом или наоборот, в зависимости от кинетики передачи энергии и требуемых внешних физико-химических свойств. Примеры подходящих композиционных нагревательных элементов раскрыты в документах US-A-5498855, WO-A-03/095688 и US-A-5514630. Одним предпочтительным материалом резистивного нагревания может быть никель-хромовый сплав.
Предпочтительно нагревательный элемент может быть индукционным нагревательным элементом. Нагревательным элементом предпочтительно может быть индукционная катушка. Стенка отделения может быть токоприемником (сусцептором). Индукционный нагревательный элемент, предпочтительно индукционная катушка, может быть выполнен с возможностью нагревания первой части стенки отделения. Индукционный нагревательный элемент может быть подключен к блоку питания. Индукционная катушка может быть способной обеспечивать индуктивность от 1 микро генри (µH) до 500 нано генри (nH).
Это может обеспечивать эффективный способ нагревания первой части стенки отделения, расположенной в полости устройства, генерирующего аэрозоль.
Индукционная катушка может быть выполнена с возможностью косвенного нагревания второй части стенки отделения. Предпочтительно индукционная катушка может быть выполнена с возможностью косвенного нагревания второй части стенки отделения за счет тепловой проводимости от первой части стенки отделения ко второй части стенки отделения. Это может обеспечивать устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее две разные зоны нагревания. Может быть предоставлена первая зона нагревания, ограниченная первой частью стенки отделения, которая непосредственно нагревается нагревательным элементом устройства, генерирующего аэрозоль. Может быть предоставлена вторая зона нагревания, ограниченная второй частью стенки отделения, которая косвенно нагревается за счет тепловой проводимости от первой части стенки отделения ко второй части стенки отделения. Во время работы устройства, генерирующего аэрозоль, температура в первой зоне нагревания может быть выше, чем температура во второй зоне нагревания. Температура в первой зоне нагревания, ограниченной первой частью стенки отделения, может составлять от 200 градусов Цельсия до 350 градусов Цельсия. Температура во второй зоне нагревания, ограниченной второй частью стенки отделения, может составлять от 160 градусов Цельсия до 220 градусов Цельсия.
В целом, стенка отделения содержит материал, способный генерировать тепло при проникновении через него переменного магнитного поля, или изготовлена из такого материала. Если стенка отделения является проводящей, обычно переменным магнитным полем индуцируются вихревые токи. Если стенка отделения является магнитной, обычно другой эффект, который способствует нагреванию, обычно называется потерями на гистерезис. Потери на гистерезис возникают в основном из-за перемещения блоков магнитных доменов внутри материала стенки отделения, поскольку их магнитная ориентация выравнивается с магнитным индукционным полем, которое чередуется. Другой эффект, способствующий потерям на гистерезис, заключается в том, что магнитные домены увеличиваются или уменьшаются в пределах материала стенки отделения. Обычно все эти изменения в материале стенки отделения, происходящие на наноуровне или ниже, называются «потерями на гистерезис», поскольку они приводят к выделению тепла в материале стенки отделения. Следовательно, если токоприемник (сусцептор) является как магнитным, так и электропроводящим, потери на гистерезис и генерирование вихревых токов будут способствовать нагреванию отделения. Если материал стенки отделения является магнитным, но не проводящим, потери на гистерезис будут единственным средством, с помощью которого токоприемник (сусцептор) будет нагреваться при проникновении переменного магнитного поля. Согласно настоящему изобретению материал стенки отделения может быть магнитным и электропроводящим. Переменное магнитное поле, генерируемое одной или несколькими индукционными катушками, нагревает материал первой части стенки отделения, которая затем передает тепло во вторую часть стенки отделения. Передача тепла может происходить главным образом за счет тепловой проводимости. Кроме того, вторая зона нагревания может нагреваться за счет тепловой конвекции, когда нагретый аэрозоль, генерируемый в первой зоне нагревания, проходит через вторую зону нагревания. Предпочтительно вторая часть стенки отделения и ее вторая зона нагревания косвенно нагреваются за счет тепловой проводимости от первой части стенки отделения ко второй части стенки отделения и за счет тепловой конвекции, когда нагретый аэрозоль, генерируемый в первой зоне нагревания, проходит через вторую зону нагревания.
Предпочтительный для стенки отделения токоприемный (сусцепторный) материал может содержать ферромагнитный материал, например ферромагнитный сплав, ферритное железо, ферромагнитную сталь или нержавеющую сталь, или состоять из них. Подходящий токоприемник (сусцептор) может представлять собой алюминий или содержать его. Предпочтительные токоприемники (сусцепторы) могут быть нагреты до температуры, превышающей 250 градусов Цельсия.
Предпочтительным для стенки отделения токоприемным (сусцепторным) материалом является металлический токоприемник (сусцептор), например, из нержавеющей стали. Однако токоприемные (сусцепторные) материалы могут также содержать или быть изготовлены из любого из графита, молибдена, карбида кремния, алюминия, ниобия, сплавов Инконель (суперсплавов на основе аустенита никель-хром), металлизированных пленок, керамики, такой как, например, диоксид циркония, переходных металлов, таких как, например, железо, кобальт, никель, или компонентов металлоидов, таких как, например, бор, углерод, кремний, фосфор, алюминий, или комбинаций или сплавов материалов.
Нагревательный элемент может быть расположен рядом с первой частью стенки отделения. Это может способствовать нагреванию нагревательным элементом первой части стенки отделения. Нагревательный элемент, представляющий собой индукционную катушку, может быть расположен рядом с первой частью стенки отделения. Индукционная катушка может по меньшей мере частично окружать первую часть стенки отделения. Это может способствовать нагреванию первой части стенки отделения индукционной катушкой посредством индукционного нагревания.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха. По меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха может позволять воздуху поступать извне в устройство, генерирующее аэрозоль. По меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха может быть выполнено с возможностью обеспечения возможности поступления воздуха в полость и в первую и вторую зоны нагревания. В частности, по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха может быть выполнено с возможностью обеспечения возможности поступления воздуха в первую зону нагревания, ограниченную первой частью стенки отделения, расположенной в полости. Это может позволять воздуху поступать в полость и в первую зону нагревания для генерирования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль, включенного в изделие, генерирующее аэрозоль.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать путь потока воздуха. По меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха может быть расположено на расположенном раньше по ходу потока конце пути потока воздуха. Путь потока воздуха может проходить из по меньшей мере одного впускного отверстия для воздуха через расположенную в полости первую зону нагревания во вторую зону нагревания. Это может позволять передавать аэрозоль, генерируемый из изделия, генерирующего аэрозоль, в первой зоне нагревания, во вторую зону нагревания. Любое жидкое средство из картриджа, присутствующее во второй части стенки отделения, может быть затем захвачено аэрозолем.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать электрическую схему. Электрическая схема может содержать микропроцессор, который может быть программируемым микропроцессором. Микропроцессор может быть частью контроллера. Электрическая схема может содержать дополнительные электронные компоненты. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью регулирования подачи питания на нагревательный элемент, в частности на индукционную катушку. Питание может подаваться на нагревательный элемент непрерывно после приведения в действие устройства, генерирующего аэрозоль, или может подаваться с перерывами, например, от затяжки к затяжке. Питание может подаваться на нагревательный элемент в виде импульсов электрического тока. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью контроля электрического сопротивления нагревательного элемента и предпочтительно с возможностью управления подачей питания на нагревательный элемент в зависимости от электрического сопротивления нагревательного элемента.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать блок питания, обычно батарею, внутри основной части устройства, генерирующего аэрозоль. В одном варианте осуществления блоком питания является литий-ионная батарея. Альтернативно блоком питания может быть никель-металлогидридная батарея, никель-кадмиевая батарея или батарея на основе лития, например, литий-кобальтовая, литий-железо-фосфатная, литий-титанатная или литий-полимерная батарея. В качестве альтернативы блок питания может представлять собой другой вид устройства накопления заряда, такой как конденсатор. Блок питания может требовать перезарядки и может иметь емкость, которая обеспечивает накопление достаточного количества энергии для одного или более сеансов использования; например, блок питания может иметь достаточную емкость для непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, составляющего приблизительно шесть минут, или в течение периода, кратного шести минутам. В другом примере блок питания может иметь достаточную емкость для обеспечения заданного количества затяжек или отдельных активаций нагревательного элемента.
В настоящем изобретении также предлагается система, генерирующая аэрозоль, которая может содержать устройство, генерирующее аэрозоль, описанное в настоящем документе, и картридж, содержащий жидкое средство, причем картридж выполнен с возможностью разъемного соединения с устройством, генерирующим аэрозоль, и/или изделие, генерирующее аэрозоль.
В другом варианте осуществления в настоящем изобретении предлагается система, генерирующая аэрозоль, которая содержит устройство, генерирующее аэрозоль, описанное в настоящем документе, и картридж, содержащий жидкое средство, причем картридж выполнен с возможностью разъемного соединения с устройством, генерирующим аэрозоль, и/или изделие, генерирующее аэрозоль.
Изделие, генерирующее аэрозоль, можно разместить в первой зоне нагревания, ограниченной первой частью отделения, расположенной в полости устройства, генерирующего аэрозоль.
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 курительным изделием, которое генерирует аэрозоль, который непосредственно вдыхается в легкие пользователя через рот пользователя. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть одноразовым. Полость устройства, генерирующего аэрозоль, может иметь открытый конец, в который вставлено изделие, генерирующее аэрозоль. Открытый конец может быть ближним концом. Полость может иметь закрытый конец, противоположный открытому концу. Закрытый конец может представлять собой основание полости. Закрытый конец может быть закрытым, за исключением обеспечения отверстий для воздуха, расположенных в основании. Основание полости может быть плоским. Основание полости может быть круглым. Основание полости может быть расположено раньше по ходу потока относительно полости. Открытый конец может быть расположен дальше по ходу потока относительно полости. Полость может иметь продолговатую протяженность. Полость может иметь продольную центральную ось. Продольное направление может быть направлением, проходящим между открытым и закрытым концами вдоль продольной центральной оси. Продольная центральная ось полости может быть параллельной продольной оси устройства, генерирующего аэрозоль.
Полость может иметь цилиндрическую форму. Полость может иметь полую цилиндрическую форму. Полость может иметь форму, ответную форме размещаемого в полости изделия, генерирующего аэрозоль. Полость может быть сформирована таким образом, чтобы содержать изделие, генерирующее аэрозоль. Полость может иметь круглое поперечное сечение. Полость может иметь эллиптическое или прямоугольное поперечное сечение.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать субстрат, образующий аэрозоль.
В контексте настоящего документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» относится к субстрату, который способен высвобождать одно или более летучих соединений, которые могут образовывать аэрозоль. Такие летучие соединения могут высвобождаться за счет нагревания субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, для удобства может быть частью изделия, генерирующего аэрозоль, или курительного изделия. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть частью участка субстрата изделия, генерирующего аэрозоль.
Субстрат, образующий аэрозоль, может быть твердым субстратом, образующим аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать как твердые, так и жидкие компоненты. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные вкусоароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата при нагреве. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать вещество для образования аэрозоля, которое способствует образованию плотного и стабильного аэрозоля. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны в данной области техники и включают, но не ограничиваются ими: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерина; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Веществами для образования аэрозоля могут быть многоатомные спирты или их смеси, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин. Веществом для образования аэрозоля может быть пропиленгликоль. Вещество для образования аэрозоля может содержать как глицерин, так и пропиленгликоль. Субстрат, образующий аэрозоль, также может содержать токоприемный (сусцепторный) материал для индукционного нагревания субстрата.
Картридж может содержать участок хранения жидкости для хранения жидкого средства. Участок хранения жидкости может содержать выпускное отверстие для жидкости для направления жидкого средства из участка хранения жидкости. Картридж может содержать скользящий уплотнительный элемент для уплотнения выпускного отверстия для жидкости. Уплотнение означает, что в достаточной степени предотвращается выход жидкости, содержащейся в участке хранения жидкости, из участка хранения жидкости, так что капли жидкости не образуются внутри и вокруг выпускного отверстия для жидкости картриджа. Уплотнение означает предотвращение скопления жидкости в месте соединения картриджа с устройством. Скользящий уплотнительный элемент может быть выполнен таким образом, что скользящий уплотнительный элемент уплотняет выпускное отверстие для жидкости, когда он не зацеплен с устройством, генерирующим аэрозоль. Когда картридж зацеплен с устройством, генерирующим аэрозоль, скользящий уплотнительный элемент скользит в сторону от выпускного отверстия для жидкости, позволяя жидкому средству проходить через выпускное отверстие для жидкости и достигать пористого материала, расположенного в изделии, генерирующем аэрозоль. Скользящий уплотнительный элемент может быть сдвинут в сторону от второй части стенки отделения устройства, генерирующего аэрозоль, когда картридж соединен с устройством, генерирующим аэрозоль. Скользящий уплотнительный элемент может скользить для повторного уплотнения выпускного отверстия для жидкости при удалении картриджа из устройства, генерирующего аэрозоль. Поскольку скользящий уплотнительный элемент уплотняет выпускное отверстие для жидкости, когда картридж не зацеплен с устройством, генерирующим аэрозоль, скользящий уплотнительный элемент снижает риск утечки, когда картридж не зацеплен с устройством, генерирующим аэрозоль.
Картридж может содержать гибкий смещающий элемент. Гибкий смещающий компонент может быть выполнен с возможностью удержания уплотнительного элемента в положении, уплотняющем выпускное отверстие для жидкости, когда к уплотнительному элементу не прикладывается давление и картридж не соединен с устройством, генерирующим аэрозоль, в частности второй частью отделения. Гибкий смещающий элемент, кроме того, может позволять скользящему уплотнительному элементу скользить в сторону от выпускного отверстия для жидкости, чтобы обеспечивать высвобождение жидкого средства, когда к уплотнительному элементу прикладывается давление. Это может произойти, когда картридж соединяется с устройством, генерирующим аэрозоль. Кроме того, гибкий смещающий элемент может быть выполнен с возможностью обеспечения скольжения скользящего уплотнительного элемента обратно в положение, уплотняющее выпускное отверстие для жидкости, если приложение давления прекращается. Гибкий смещающий элемент может быть пружинным или любым другим смещающим элементом, подходящим для поддержания скользящего уплотнительного элемента в положении, уплотняющем выпускное отверстие для жидкости.
Жидкое средство может содержать один или более ароматизаторов, никотин и лекарственные препараты. Например, одно или более активных веществ могут содержать ароматизирующие масла, такие как мятное масло, ментол, никотиновое масло или другие ароматизаторы. Жидкое средство также может содержать жидкость-носитель для растворения любого жидкого средства. Жидкостью-носителем может быть один или более из многоатомных спиртов, таких как пропиленгликоль, глицерин и вода.
Сменный картридж может также содержать центральный полый участок. Выпускное отверстие для жидкости может быть выполнено с возможностью направлять любое жидкое средство из участка хранения жидкости в центральный полый участок картриджа. Любое жидкое средство в центральном полом участке может быть захвачено аэрозолем и может быть передано еще дальше по ходу потока в аэрозоле.
Скользящий уплотнительный элемент картриджа может быть расположен в центральном полом участке, закрывая выпускное отверстие для жидкости, когда картридж не соединен с устройством, генерирующим аэрозоль. Скользящий уплотнительный элемент может быть выполнен с возможностью скольжения в сторону от выпускного отверстия для жидкости после вступления в контакт со второй частью отделения устройства, генерирующего аэрозоль. После соединения картриджа с устройством, генерирующим аэрозоль, вторая часть стенки отделения устройства, генерирующего аэрозоль, может быть размещена в центральном полом участке картриджа. Кроме того, вторая часть стенки отделения может сдвигать скользящий уплотнительный элемент от выпускного отверстия для жидкости, тем самым открывая выпускное отверстие для жидкости. Любое жидкое средство, выходящее из картриджа через выпускное отверстие для жидкости, может затем быть размещено во второй части стенки отделения во второй зоне нагревания устройства, генерирующего аэрозоль. Жидкое средство, размещенное во второй части стенки отделения, может быть захвачено аэрозолем, генерируемым из изделия, генерирующего аэрозоль, размещенным в первой зоне нагревания, ограниченной первой частью отделения в полости устройства, генерирующего аэрозоль. Любое жидкое средство, размещенное во второй части стенки отделения, может нагреваться за счет тепловой проводимости и/или тепловой конвекции. Нагреванию за счет тепловой проводимости может способствовать тепловая проводимость от боковых стенок первой части стенки отделения к боковым стенкам второй части стенки отделения. Это особенно легко реализовать, если первая часть и вторая часть стенки отделения соединены теплопроводящим образом. Кроме того, нагреванию за счет тепловой проводимости в значительной степени способствует наличие в боковых стенках первой части и второй части стенки отделения теплопроводного материала, такого как металл, керамика или их комбинация. Нагревание жидкого средства, размещенного во второй части стенки отделения во второй зоне нагревания, может в значительной степени способствовать захвату жидкого средства аэрозолем.
Уплотнительный элемент может быть кольцеобразным. Уплотнительный элемент может образовывать уплотнительное кольцо. Картридж может иметь кольцевую форму. Центральный полый участок может иметь трубчатую форму. Уплотнительный элемент в форме кольца может особенно хорошо подходить для уплотнения одного или более выпускных отверстий для жидкости, расположенных на стенке центрального полого участка трубчатой формы. Такой уплотнительный элемент в форме кольца может иметь любую форму. Форма уплотнительного элемента в форме кольца зависит от формы частей, предназначенных для уплотнения. Уплотнительное кольцо может быть, например, прямоугольным, овальным, кольцевым, в виде колпачка или может иметь сложную форму. Уплотнительное кольцо может быть изготовлено из любого материала, подходящего для уплотнения двух частей вместе.
В картридже может присутствовать более одного выпускного отверстия для жидкости. В частности, в картридже могут присутствовать по меньшей мере два выпускных отверстия для жидкости, по меньшей мере три или по меньшей мере четыре выпускных отверстия для жидкости. Эти выпускные отверстия для жидкости могут быть расположены вдоль внутренних стенок картриджа кольцевой формы. Один уплотнительный элемент может быть выполнен с возможностью уплотнения указанного множества выпускных отверстий для жидкости посредством уплотнительного элемента в форме кольца, уплотняющего некоторые или все выпускные отверстия для жидкости одновременно.
Кроме того, система, генерирующая аэрозоль, может содержать мундштук. Мундштук может быть выполнен с возможностью разъемного соединения с картриджем и/или устройством, генерирующим аэрозоль. Мундштук может быть выполнен с возможностью разъемного соединения с картриджем и/или устройством, генерирующим аэрозоль, находясь на расстоянии от второй части стенки отделения устройства, генерирующего аэрозоль. В результате этого в системе, генерирующей аэрозоль, может образоваться внутреннее полое пространство, в частности внутреннее полое пространство в центральном полом участке картриджа, что может позволять смешивать разные компоненты аэрозоля. Это внутреннее полое пространство может позволять эффективно смешиваться аэрозолю, генерируемому в первой зоне нагревания из изделия, генерирующего аэрозоль, с жидким средством, размещенным во второй части стенки отделения во второй зоне нагревания. Пользователь может осуществлять затяжку непосредственно через мундштук. Следовательно, мундштук может быть расположен на расположенном дальше по ходу потока конце системы, генерирующей аэрозоль.
Система, генерирующая аэрозоль, может содержать путь потока воздуха через систему. По меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха, предусмотренное в устройстве, генерирующем аэрозоль, может находиться на расположенном раньше по ходу потока конце пути потока воздуха через систему, генерирующую аэрозоль. По меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха может позволять окружающему воздуху поступать в устройство, генерирующее аэрозоль, в частности в первую зону нагревания в полости устройства, генерирующего аэрозоль. Путь потока воздуха может проходить через первую зону нагревания, через вторую зону и во внутреннее полое пространство центрального полого участка картриджа. Расположенный дальше по ходу потока конец пути потока воздуха может представлять собой мундштук, через который пользователь может осуществлять затяжку, чтобы вдыхать аэрозоль. Направление пути потока воздуха через первую зону нагревания и вторую зону нагревания во внутреннее полое пространство может обеспечить возможность эффективного смешивания аэрозоля, генерируемого в первой зоне нагревания из изделия, генерирующего аэрозоль, с жидким средством, размещенным во второй зоне нагревания.
В настоящем изобретении также предлагается способ эксплуатации системы, генерирующей аэрозоль, описанной в данном документе. Способ может включать следующие этапы способа:
размещение изделия, генерирующего аэрозоль, в первой зоне нагревания, ограниченной первой частью отделения в полости устройства, генерирующего аэрозоль,
соединение картриджа с устройством, генерирующим аэрозоль, причем вторая часть стенки отделения сдвигает скользящий уплотнительный элемент в сторону от выпускного отверстия для жидкости, благодаря чему жидкое средство вступает в контакт со второй частью стенки отделения, ограничивающей вторую зону нагревания,
нагревание изделия, генерирующего аэрозоль, с генерированием тем самым аэрозоля из изделия, генерирующего аэрозоль, и из жидкого средства.
Этот способ эксплуатации системы, генерирующей аэрозоль, позволяет генерировать аэрозоль из изделия, генерирующего аэрозоль, и из жидкого средства, содержащегося в картридже. Для добавления в аэрозоль, генерируемый из изделия, генерирующего аэрозоль, одного или более из никотина и ароматизаторов, можно использовать жидкое средство.
Используемое в способе эксплуатации изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать твердый субстрат, образующий аэрозоль. Такой способ может позволять генерировать аэрозоль из твердого субстрата изделия, генерирующего аэрозоль, и из жидкого средства.
Во время эксплуатации нагревательный элемент устройства, генерирующего аэрозоль, может нагревать первую часть стенки отделения в полости, в которой размещено изделие, генерирующее аэрозоль. В частности, первая часть стенки отделения может быть токоприемником (сусцептором), а нагревательный элемент может содержать индукционную катушку, индуцирующую переменное магнитное поле в токоприемнике (сусцепторе), тем самым нагревая токоприемник (сусцептор). Следовательно, нагревательный элемент устройства, генерирующего аэрозоль, может непосредственно нагревать первую часть стенки отделения.
Вторая часть стенки отделения может косвенно нагреваться за счет тепловой проводимости. В частности, тепло может передаваться от нагреваемой первой части стенки отделения ко второй части стенки отделения. Первая часть стенки отделения и вторая часть стенки отделения могут быть соединены теплопроводящим образом. Первая часть стенки отделения и вторая часть стенки отделения могут быть изготовлены из теплопроводных материалов или могут содержать их. Температура в первой части отделения, нагреваемой непосредственно, может быть выше температуры во второй части отделения, нагреваемой косвенно.
Кроме того, вторая часть отделения может косвенно нагреваться за счет тепловой конвекции от первой части стенки отделения. Нагретый аэрозоль, генерируемый в первой зоне нагревания, может протекать через вторую зону нагревания, нагревая при этом и вторую часть стенки отделения. Это может способствовать генерированию аэрозоля, также включая жидкое средство, размещенное во второй части стенки отделения.
Способ эксплуатации системы, генерирующей аэрозоль, может также включать дополнительный этап способа: отсоединение картриджа от устройства, генерирующего аэрозоль, причем уплотнительный элемент скользит по выпускному отверстию для жидкости, тем самым уплотняя выпускное отверстие для жидкости.
Такой этап способа может гарантировать, что картридж, содержащий жидкое средство, может быть легко соединен с устройством, генерирующим аэрозоль, и отсоединен от него без риска разлива жидкого средства.
Смещающий элемент, например пружина, может обеспечивать возможность скольжения уплотнительного элемента поверх выпускного отверстия для жидкости при отсоединении картриджа от устройства, генерирующего аэрозоль.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может иметь длину от 100 миллиметров до 150 миллиметров, предпочтительно от 100 миллиметров до 120 миллиметров. Картридж может иметь длину от 20 миллиметров до 40 миллиметров, предпочтительно от 25 миллиметров до 30 миллиметров. Картридж может иметь ширину от 20 миллиметров до 40 миллиметров, предпочтительно от 25 миллиметров до 30 миллиметров. Нагревательный элемент устройства, генерирующего аэрозоль, может иметь длину от 7 миллиметров до 14 миллиметров, предпочтительно от 3 миллиметров до 5 миллиметров. Нагревательный элемент устройства, генерирующего аэрозоль, может иметь диаметр от 6 миллиметров до 12 миллиметров, предпочтительно от 10 миллиметров до 12 миллиметров. Центральный полый участок картриджа может иметь диаметр от 10 миллиметров до 15 миллиметров, предпочтительно от 10 миллиметров до 12 миллиметров. Резистивный нагревательный элемент, выполненный в виде резистивной нагревательной проволоки, может иметь диаметр от 0,2 миллиметра до 0,5 миллиметра, предпочтительно от 0,2 миллиметра до 0,3 миллиметра. Полость внутри устройства, генерирующего аэрозоль, может иметь диаметр от 50 миллиметров до 70 миллиметров, предпочтительно от 50 миллиметров до 55 миллиметров. Полость может иметь ширину от 25 миллиметров до 30 миллиметров, предпочтительно от 25 миллиметров до 28 миллиметров. Скользящий уплотнительный элемент может иметь длину от 6 миллиметров до 8 миллиметров, предпочтительно от 7 миллиметров до 28 миллиметров. Скользящий уплотнительный элемент может быть в форме кольца и может иметь диаметр от 10 миллиметров до 15 миллиметров, предпочтительно от 10 миллиметров до 12 миллиметров. Первая часть отделения может иметь диаметр от 3 миллиметров до 8 миллиметров, предпочтительно от 3 миллиметров до 5 миллиметров. Первая часть отделения может иметь длину от 56 миллиметров до 73 миллиметров, предпочтительно от 60 миллиметров до 70 миллиметров. Вторая часть отделения может иметь диаметр от 3 миллиметров до 8 миллиметров, предпочтительно от 3 миллиметров до 5 миллиметров. Вторая часть отделения может иметь длину от 4 миллиметров до 6 миллиметров, предпочтительно от 4 миллиметров до 5 миллиметров.
Ниже приведен неисчерпывающий список неограничивающих примеров. Любые один или более признаков этих примеров могут быть объединены с любыми одним или более признаками другого примера, варианта осуществления или аспекта, описанных в данном документе.
Пример A: Устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее:
полость для размещения изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль, и
нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагревания изделия, генерирующего аэрозоль, размещенного в полости, причем нагревательный элемент содержит стенку отделения, при этом первая часть стенки отделения расположена в полости, и при этом вторая часть стенки отделения проходит за пределы полости.
Пример B: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно Примеру A, в котором вторая часть стенки отделения проходит дальше по ходу потока относительно полости.
Пример C: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, в котором первая часть стенки отделения ограничивает первую зону нагревания, причем первая зона нагревания выполнена с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль, внутри полости.
Пример D: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно предыдущему примеру, в котором вторая часть стенки отделения ограничивает вторую зону нагревания, при этом предпочтительно вторая часть стенки отделения содержит отверстия и/или по меньшей мере одну пористую секцию.
Пример E: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров C и D, в котором стенка отделения содержит металл и/или керамику, предпочтительно ферромагнитный металл или ферромагнитную керамику.
Пример F: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, в котором нагревательный элемент представляет собой индукционный нагревательный элемент, при этом предпочтительно нагревательный элемент содержит индукционную катушку, более предпочтительно стенка отделения является токоприемником (сусцептором), наиболее предпочтительно индукционная катушка выполнена с возможностью нагревания первой части стенки отделения.
Пример G: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно предыдущему примеру F, в котором индукционная катушка расположена рядом с первой частью стенки отделения, при этом предпочтительно индукционная катушка по меньшей мере частично окружает первую часть стенки отделения.
Example H: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров F и G, в котором индукционная катушка выполнена с возможностью косвенного нагревания второй части стенки отделения, при этом предпочтительно индукционная катушка выполнена с возможностью косвенного нагревания второй части стенки отделения за счет тепловой проводимости от первой части стенки отделения ко второй части стенки отделения.
Пример I: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, в котором первая часть стенки отделения и вторая часть стенки отделения изготовлены из одного и того же материала, при этом предпочтительно первая часть стенки отделения и вторая часть стенки отделения образованы в виде цельного элемента.
Пример J: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, в котором первая часть стенки отделения и вторая часть стенки отделения соединены теплопроводящим образом.
Пример K: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, в котором вторая часть стенки отделения выполнена с возможностью разъемного соединения с картриджем, содержащим жидкое средство.
Пример L: Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров, в котором первая часть стенки отделения ограничивает первую зону нагревания, первая зона нагревания выполнена с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль, внутри полости.
Пример M: Система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров и
картридж, содержащий жидкое средство, причем картридж выполнен с возможностью разъемного соединения с устройством, генерирующим аэрозоль, и/или
изделие, генерирующее аэрозоль.
Пример N: Система, генерирующая аэрозоль, согласно заявленному примеру M, в котором картридж содержит скользящий уплотнительный элемент и выпускное отверстие для жидкости для направления жидкого средства из картриджа, при этом скользящий уплотнительный элемент выполнен с возможностью уплотнения выпускного отверстия для жидкости, когда картридж не соединен с устройством, генерирующим аэрозоль.
Пример O: Система, генерирующая аэрозоль, согласно любому из примеров M и N, в котором система, генерирующая аэрозоль, содержит мундштук, при этом мундштук выполнен с возможностью разъемного соединения с картриджем и/или устройством, генерирующим аэрозоль, при этом предпочтительно мундштук выполнен с возможностью разъемного соединения с картриджем и/или устройством, генерирующим аэрозоль, находясь на расстоянии от второй части отделения.
Пример P: Способ эксплуатации системы, генерирующей аэрозоль, согласно любому из примеров M-O, включающий следующие этапы способа:
- размещение изделия, генерирующего аэрозоль, в первой зоне нагревания, ограниченной первой частью отделения в полости устройства, генерирующего аэрозоль,
- соединение картриджа с устройством, генерирующим аэрозоль, причем вторая часть стенки отделения сдвигает скользящий уплотнительный элемент в сторону от выпускного отверстия для жидкости, благодаря чему жидкое средство вступает в контакт со второй частью стенки отделения, причем вторая часть стенки отделения ограничивает вторую зону нагревания,
- нагревание изделия, генерирующего аэрозоль, с генерированием тем самым аэрозоля из изделия, генерирующего аэрозоль, и из жидкого средства.
Пример Q: Способ эксплуатации системы, генерирующей аэрозоль, согласно предыдущему примеру P, в котором изделие, генерирующее аэрозоль, содержит твердый субстрат, образующий аэрозоль, с генерированием тем самым аэрозоля из изделия, генерирующего аэрозоль, и из жидкого средства.
Пример R: Способ эксплуатации системы, генерирующей аэрозоль, согласно предыдущим примерам P и Q, в котором нагревательный элемент нагревает первую зону нагревания, при этом предпочтительно вторая зона нагревания нагревается косвенно за счет тепловой проводимости.
Пример S: Способ эксплуатации системы, генерирующей аэрозоль, согласно любому из примеров P-R, включающий следующий дополнительный этап способа:
- отсоединение картриджа от устройства, генерирующего аэрозоль, причем уплотнительный элемент скользит по выпускному отверстию для жидкости, тем самым уплотняя выпускное отверстие для жидкости.
Признаки, описанные применительно к одному варианту осуществления, могут в равной степени применяться к другим вариантам осуществления изобретения.
Настоящее изобретение будет далее описано только в качестве примера со ссылкой на прилагаемые графические материалы, на которых:
на фиг. 1 показан вид в поперечном разрезе устройства, генерирующего аэрозоль, с отделением и индукционной катушкой в качестве нагревательного элемента;
на фиг. 2 показан вид в поперечном разрезе отличающегося варианта осуществления устройства, генерирующего аэрозоль, с отделением и резистивным проводом в качестве нагревательного элемента;
на фиг. 3 показано схематическое изображение распределения тепла внутри отделения устройства, генерирующего аэрозоль;
на фиг. 4 показано схематическое изображение способа сборки системы, генерирующей аэрозоль, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, изделие, генерирующее аэрозоль, картридж и мундштук;
на фиг. 5 изображен вид в поперечном разрезе полностью собранной системы, генерирующей аэрозоль, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, согласно настоящему изобретению.
На фиг. 6А и 6B изображены вырезанные увеличенные изображения картриджа и устройства, образующего аэрозоль, до их соединения (фиг. 6A) и после того, как они были соединены (фиг. 6B), и
на фиг. 7А и 7B показаны схематичные перспективные изображения картриджа и устройства, образующего аэрозоль, до их соединения (фиг. 7A) и после того, как они были соединены (фиг. 7B). Далее одинаковые элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями на всех фигурах.
На фиг. 1 показан вид в поперечном разрезе устройства 10, генерирующего аэрозоль, содержащего отделение. Устройство 10, генерирующее аэрозоль, содержит нагревательный элемент 14, индукционную катушку, расположенную рядом с первой частью 16А стенки отделения, расположенной в полости 12 устройства 10, генерирующего аэрозоль. Кроме того, на расположенном раньше по ходу потока конце 10A устройства присутствует впускное отверстие 34 для воздуха, через которое в первую часть отделения, расположенную в полости 12 устройства, генерирующего аэрозоль, поступает окружающий воздух. Воздух может выходить из устройства, генерирующего аэрозоль, на расположенном дальше по ходу потока конце 10B устройства. Первая часть 16A стенки отделения находится в непосредственном контакте со второй частью 16B стенки отделения, которая проходит за пределы полости 12 устройства, генерирующего аэрозоль. Первая часть 16A и вторая часть 16B стенки отделения могут, например, быть выполнены из металла и/или керамики. Особенно предпочтительными являются парамагнитный металл и парамагнитная керамика, которые могут служить в качестве токоприемников (сусцепторов) для индукционной катушки 14. Индукционная катушка 14 может непосредственно нагревать первую часть 16A отделения, создавая переменное магнитное поле. Первая часть 16A стенки отделения ограничивает первую зону 17A нагревания, а вторая часть 16B стенки отделения ограничивает вторую зону 17B нагревания. Тепло от первой части 16A стенки отделения может передаваться за счет тепловой проводимости во вторую часть 16B стенки отделения. Аналогичным образом, любой нагретый аэрозоль, генерируемый в первой зоне 17А нагревания, ограниченной первой частью 16А отделения, проходящий через вторую часть 16В стенки отделения, может также нагревать вторую зону 17В нагревания. Соответственно, устройство 10, генерирующее аэрозоль, позволяет создавать разные зоны нагревания с помощью одного нагревательного элемента внутри устройства, генерирующего аэрозоль, что может быть использовано для легкого превращения в аэрозоль разных компонентов аэрозоля.
На фиг. 2 показан вид в поперечном разрезе отличающегося варианта осуществления устройства, генерирующего аэрозоль. В отличие от устройства, показанного на фиг. 1, устройство по фиг. 2 содержит резистивный нагревательный провод 14, намотанный вокруг первой части 16А стенки отделения.
На фиг. 3 показано схематическое изображение разных возможных температурных зон внутри устройства 10, генерирующего аэрозоль. Первая температурная зона 17А ограничена первой частью 16А стенки отделения, а вторая температурная зона 17В ограничена второй частью 16В стенки отделения. Благодаря непосредственному нагреванию индукционной катушкой 14, температура в первой температурной зоне 17А выше, чем температура во второй температурной зоне 17В, которая косвенно нагревается за счет тепловой проводимости и тепловой конвекции от первой части 16А стенки отделения. Третья температурная зона 17С, расположенная непосредственно рядом с первой температурной зоной 17А, находится на расположенном раньше по ходу потока конце 10А устройства, и температура в ней ниже, чем в первой температурной зоне, благодаря охлаждению от наружного воздуха, поступающего через впускное отверстие для воздуха в устройство, генерирующее аэрозоль. Аналогичным образом, четвертая температурная зона 17D находится на расположенном дальше по ходу потока конце 10В устройства из-за увеличенного рассеяния тепла в окружающую среду.
На фиг. 4 схематично изображен процесс сборки системы, генерирующей аэрозоль, содержащей изделие 18, генерирующее аэрозоль, устройство 10, генерирующее аэрозоль, картридж 20, содержащий жидкое средство 30, и, наконец, мундштук 32. На первом этапе (показанном стрелкой, обозначенной цифрой «1.») изделие 18, генерирующее аэрозоль, вставляется в первую зону нагревания, ограниченную первой частью 16А стенки отделения устройства 10, генерирующего аэрозоль, через полую вторую зону нагревания, ограниченную второй частью 16В стенки отделения. На втором этапе (показанном стрелкой, обозначенной цифрой «2.») картридж 20 присоединяют к устройству 10, генерирующему аэрозоль. Картридж 20 содержит участок 22 хранения жидкости, в котором находится жидкое средство 30. Присутствуют выпускные отверстия 26 для жидкости, которые могут направлять жидкое средство 30 в центральный полый участок 28 картриджа 20. Выпускные отверстия 26 для жидкости закрыты скользящим уплотнительным элементом 24, который примыкает к выпускному отверстию 26 для жидкости, тем самым закрывая выпускные отверстия для жидкости. Присутствуют смещающие элементы 27, а именно пружины, которые удерживают скользящий уплотнительный элемент 24 над выпускными отверстиями 26 для жидкости, если картридж 20 не соединен с устройством, генерирующим аэрозоль. При соединении картриджа 20 с устройством 10, генерирующим аэрозоль, вторая часть 16B стенки отделения нагревательного элемента сдвигает уплотнительные элементы 24 в сторону от выпускных отверстий 26 для жидкости, тем самым позволяя жидкому средству 30 размещаться во второй части стенки отделения. На третьем этапе (показанном стрелкой, обозначенной цифрой «3.») мундштук 32 может быть соединен с расположенным дальше по ходу потока концом системы и с картриджем 20. Этот процесс может быть использован для того, чтобы собрать систему, генерирующую аэрозоль, которая может использовать разные субстраты, твердое изделие 18, генерирующее аэрозоль, и жидкое средство 30 из картриджа 20 для генерирования аэрозоля.
На фиг. 5 изображен вид в поперечном разрезе системы 36, генерирующей аэрозоль, которая содержит устройство 10, генерирующее аэрозоль, изделие, генерирующее аэрозоль (на этой фигуре не показано), картридж 20 и мундштук 32. В первую часть 16А отделения устройства 10, генерирующего аэрозоль, через впускное отверстие 34 для воздуха, находящееся на расположенном раньше по ходу потока конце 36А системы, генерирующей аэрозоль, может поступать воздух. После нагревания первой части 16А отделения, окружающей первую температурную зону посредством индукционной катушки 14, из изделия, генерирующего аэрозоль, размещенного в первой части стенки отделения, может генерироваться аэрозоль. На путь потока воздуха через систему 36, генерирующую аэрозоль, указывает стрелка, обозначенная номером позиции 38. Аэрозоль, генерируемый в первой температурной зоне, проходит через вторую температурную зону, образованную второй частью 16В стенки отделения, чтобы любое жидкое средство, размещенное во второй части стенки отделения, могло быть захвачено аэрозолем. Смешивание компонентов аэрозоля может происходить во внутреннем полом пространстве, обеспеченном центральным полым участком 28 картриджа. После этого аэрозоль может выходить из расположенного дальше по ходу потока конца 36В системы через мундштук 32.
На фиг. 6А показано вырезанное увеличенное изображение картриджа 20 и устройства 10, образующего аэрозоль, до их соединения. Гибкий смещающий элемент 27, например пружина, прикладывает силу к скользящему уплотнительному элементу 24, так что скользящий уплотнительный элемент сдвигается в положение спереди выпускного отверстия 26 для жидкости для уплотнения. Стрелка 39 указывает направление силы, прикладываемой к скользящему уплотнительному элементу гибким смещающим элементом для уплотнения выпускного отверстия 26 для жидкости. Окружность центрального полого участка 28 картриджа 20 соответствует окружности второй части 16В стенки отделения устройства 10, образующего аэрозоль. Это позволяет вставлять вторую часть 16В стенки отделения в центральный полый участок 28 картриджа.
На фиг. 6B изображены картридж и устройство, образующее аэрозоль, после их соединения. Вторая часть 16В стенки отделения сдвигается в центральный полый участок 28 картриджа, тем самым сдвигая скользящий уплотнительный элемент 24 вдоль направления стрелки 43. Это позволяет жидкому средству 30 контактировать со второй частью 16В отделения через фитильный элемент 50, который содержит впитывающий материал для направления жидкого средства за пределами картриджа во вторую часть стенки отделения.
На фиг. 7А показан схематичный перспективный вид плоского картриджа 20 с центральным полым участком 28 и устройства 10, образующего аэрозоль, до их соединения. Вторая часть 16В стенки отделения кольцевой формы выступает из устройства 10, образующего аэрозоль, и может быть вставлена в центральный полый участок 28 картриджа, как указано стрелкой.
На фиг. 7B показан схематичный перспективный вид системы 36, генерирующей аэрозоль, после соединения картриджа 20 и устройства 10, образующего аэрозоль.
Группа изобретений относится к системе и способу эксплуатации системы, генерирующей аэрозоль. Технический результат – возможность использования разных субстратов, генерирующих аэрозоль, обеспечение разных температурных зон в устройстве для генерирования аэрозоля, легкость присоединения устройства, генерирующего аэрозоль, к картриджу. Система, генерирующая аэрозоль, содержит устройство, генерирующее аэрозоль, картридж, содержащий жидкое средство, причем картридж выполнен с возможностью разъемного соединения с устройством, генерирующим аэрозоль, и изделие, генерирующее аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит полость для размещения изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль, и нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагревания изделия, генерирующего аэрозоль, размещенного в полости. Нагревательный элемент содержит стенку отделения, при этом первая часть стенки отделения расположена в полости, а вторая часть стенки отделения проходит за пределы полости, при этом вторая часть стенки отделения выполнена с возможностью взаимодействия с картриджем. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 9 ил.
1. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая:
устройство, генерирующее аэрозоль,
картридж, содержащий жидкое средство, причем картридж выполнен с возможностью разъемного соединения с устройством, генерирующим аэрозоль, и
изделие, генерирующее аэрозоль,
причем устройство, генерирующее аэрозоль, содержит:
полость для размещения изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль, и
нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагревания изделия, генерирующего аэрозоль, размещенного в полости, причем нагревательный элемент содержит стенку отделения, при этом первая часть стенки отделения расположена в полости, а вторая часть стенки отделения проходит за пределы полости, при этом вторая часть стенки отделения выполнена с возможностью взаимодействия с картриджем.
2. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 1, отличающаяся тем, что вторая часть стенки отделения проходит дальше по ходу потока относительно полости.
3. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что нагревательный элемент выполнен с возможностью косвенного нагревания второй части стенки отделения за счет тепловой проводимости и/или тепловой конвекции.
4. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что первая часть стенки отделения ограничивает первую зону нагревания, причем первая зона нагревания выполнена с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль, внутри полости.
5. Система, генерирующая аэрозоль, по предыдущему пункту, отличающаяся тем, что вторая часть стенки отделения ограничивает вторую зону нагревания, при этом предпочтительно вторая часть стенки отделения содержит отверстия и/или по меньшей мере одну пористую секцию.
6. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что нагревательный элемент представляет собой индукционный нагревательный элемент, при этом предпочтительно нагревательный элемент содержит индукционную катушку, при этом более предпочтительно стенка отделения представляет собой сусцептор, наиболее предпочтительно индукционная катушка выполнена с возможностью нагревания первой части стенки отделения.
7. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 6, отличающаяся тем, что индукционная катушка выполнена с возможностью косвенного нагревания второй части стенки отделения, при этом предпочтительно индукционная катушка выполнена с возможностью косвенного нагревания второй части стенки отделения за счет тепловой проводимости от первой части стенки отделения ко второй части стенки отделения.
8. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что первая часть стенки отделения и вторая часть стенки отделения изготовлены из одного и того же материала, при этом предпочтительно первая часть стенки отделения и вторая часть стенки отделения образованы в виде цельного элемента.
9. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что первая часть стенки отделения и вторая часть стенки отделения соединены теплопроводящим образом.
10. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что первая часть стенки отделения выполнена с возможностью размещения изделия, генерирующего аэрозоль, внутри полости.
11. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что картридж содержит скользящий уплотнительный элемент и выпускное отверстие для жидкости для направления жидкого средства из картриджа, при этом скользящий уплотнительный элемент выполнен с возможностью уплотнения выпускного отверстия для жидкости, когда картридж свободен от соединения с устройством, генерирующим аэрозоль.
12. Система, генерирующая аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что система, генерирующая аэрозоль, содержит мундштук, при этом мундштук выполнен с возможностью разъемного соединения с картриджем и/или устройством, генерирующим аэрозоль, при этом предпочтительно мундштук выполнен с возможностью разъемного соединения с картриджем и/или устройством, генерирующим аэрозоль, находясь на расстоянии от второй части стенки отделения.
13. Способ эксплуатации системы, генерирующей аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, включающий в себя этапы, на которых:
- размещают изделие, генерирующее аэрозоль, в первой части стенки отделения в полости устройства, генерирующего аэрозоль,
- соединяют картридж с устройством, генерирующим аэрозоль, при этом вторая часть стенки отделения сдвигает скользящий уплотнительный элемент в сторону от выпускного отверстия для жидкости, за счет чего жидкое средство вступает в контакт со второй частью стенки отделения,
- нагревают изделие, генерирующее аэрозоль, тем самым генерируя аэрозоль из изделия, генерирующего аэрозоль, и из жидкого средства.
14. Способ эксплуатации системы, генерирующей аэрозоль, по п. 13, отличающийся тем, что нагревательный элемент нагревает первую часть стенки отделения, при этом предпочтительно вторая часть стенки отделения нагревается косвенно за счет тепловой проводимости и/или тепловой конвекции.
