ЛОТОК С ПРОКАЛЫВАЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ С КАЛЬЯННЫМ УСТРОЙСТВОМ Российский патент 2024 года по МПК A24F1/30 A24F40/40 A24F47/00 

Настоящее изобретение относится к устройствам, генерирующим аэрозоль, и картриджам, содержащим субстрат, образующий аэрозоль, для применения в устройствах, генерирующих аэрозоль; и, более конкретно, к устройствам, генерирующим аэрозоль, имеющим лоток для удерживания картриджа, содержащего субстрат, образующий аэрозоль.

Традиционные кальянные устройства используются для курения табака и выполнены таким образом, что пар и дым проходят через емкость с водой перед тем, как их вдыхает потребитель. Кальянные устройства могут содержать один выпуск или более одного выпуска, так что устройство может использоваться одновременно более чем одним потребителем. Некоторые рассматривают использование кальянных устройств как способ проведения досуга и социальный опыт.

Как правило, традиционные кальяны используют в комбинации с субстратом, иногда называемым в данной области техники кальянным табаком, табачной мелассой или просто мелассой. Традиционные субстраты для кальяна содержат сравнительно много сахара (в некоторых случаях до ~50% по сравнению с ~20%, как правило, содержащихся в обычных табачных субстратах, таких как сгораемые сигареты). Табак, используемый в кальянных устройствах, может быть смешан с другими ингредиентами, например, для увеличения объема создаваемых пара и дыма, для изменения аромата или для того и другого.

В традиционных кальянных устройствах используется древесный уголь, например пеллеты из древесного угля, для нагрева и иногда сжигания табачного субстрата для генерирования аэрозоля для вдыхания пользователем. Использование древесного угля для нагрева табака может вызывать полное или частичное сгорание табака или других ингредиентов. Дополнительно древесный уголь может генерировать вредные или потенциально вредные продукты, такие как монооксид углерода, которые могут смешиваться с паром кальяна и проходить через емкость с водой к выпускному отверстию.

Одним способом уменьшения образования монооксида углерода и побочных продуктов сгорания является использование вместо табака жидкостей для электронных сигарет. В кальянных устройствах, в которых используют жидкости для электронных сигарет, исключаются побочные продукты сгорания, но потребители кальяна лишаются ощущений, связанных с употреблением традиционного табачного продукта.

Были предложены другие кальянные устройства, в которых используют электрические нагреватели для нагрева, а не горения табака. Такие электрически нагреваемые кальянные устройства для нагрева без сжигания нагревают табачный субстрат до температуры, достаточной для образования аэрозоля из субстрата без сжигания субстрата, и таким образом они уменьшают или устраняют образование побочных продуктов, связанных с горением табака.

В кальянных устройствах может использоваться картридж для размещения субстрата, образующего аэрозоль. Картридж может быть заполнен таким субстратом, образующим аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак, предпочтительно кальянный субстрат, например мелассу - смесь табака, воды, сахара и других компонентов, таких как глицерин, вкусоароматические вещества и т. д. Нагревательная система электрически нагреваемого кальянного устройства нагревает содержимое картриджа для генерирования аэрозоля, который переносится по пути для потока воздуха к пользователю.

Для содействия протеканию потока воздуха через картридж и потока аэрозоля из картриджа кальянный картридж может иметь одно или более отверстий в одной или более стенках. Картридж может содержать одно или более отверстий в верхней стороне и/или одно или более отверстий в нижней стороне. В альтернативном варианте осуществления верхняя сторона может быть открытой, то есть верхняя стенка может частично или полностью отсутствовать. Любые отверстия или проемы в верхней и нижней стенках могут быть закрыты во время хранения съемным (например, отслаиваемым) уплотняющим слоем, таким как пленка, наклейка или покровный слой. Съемный слой может защищать содержимое (например, мелассу) от воздействия воздуха и кислорода. Съемный слой может быть удален (например, стянут или оторван) пользователем перед первым использованием картриджа.

Отверстия или проемы в картридже, если их оставить неуплотненными, могут приводить к потере свежести (например, содержания влаги) или загрязнению субстрата, а также к проблемам с утечкой. По одной или более причинам, например, для поддержания свежести, для предотвращения утечки субстрата или для сохранения качества и целостности субстрата во время хранения, желательно закрывать или уплотнять проемы или отверстия картриджа перед использованием или между сеансами использования, если содержимое картриджа не используется сразу.

Тем не менее, необходимость отслаивания или удаления уплотнения пользователем для открытия проемов в картридже может привести к тому, что часть содержимого прольется или вытечет на руки пользователя. Содержимое картриджа таже может пролиться или вытечь на руки пользователя при удалении пользователем использованного картриджа из кальянного устройства. Кроме того, картридж может быть горячим при удалении из кальянного устройства, что может создавать некоторый дискомфорт для пользователя, который держит картридж для удаления.

Различные варианты осуществления настоящего изобретения относятся к лотку для применения с кальянным устройством и кальянному устройству или картриджу, содержащему такой лоток. Картридж может быть размещен в лотке, и пользователь может манипулировать лотком, а не картриджем, на одном или более этапах, связанных с применением картриджа с кальянным устройством. Например, лоток можно применять для размещения картриджа в кальянном устройстве, можно применять для удаления картриджа из кальянного устройства или можно применять для размещения картриджа в кальянном устройстве и для удаления картриджа из кальянного устройства. Предпочтительно картридж можно применять с кальянным устройством, когда картридж размещен в лотке. То есть, кальянное устройство предпочтительно можно использовать для генерирования аэрозоля из субстрата, генерирующего аэрозоль, картриджа для доставки пользователю, когда лоток с размещенным в нем картриджем вставлен в кальянное устройство.

Лоток может быть выполнен с возможностью прокалывания картриджа для создания проемов для потока воздуха через картридж при применении картриджа с кальянным устройством. Соответственно, пользователь может избежать прямого контакта с картриджем, когда картридж прокалывается лотком. Предпочтительно, чтобы картридж не содержал предварительно образованных проемов, покрытых съемным уплотнением, чтобы пользователь мог избежать случайного контакта с содержимым картриджа при удалении уплотнения. Вместо этого можно применять лоток для прокалывания картриджа с образованием одного или более проемов. В дополнение к предотвращению случайного контакта содержимого картриджа с руками пользователя, картриджи без предварительно образованных отверстий как правило имеют преимущество более длительного срока хранения по сравнению с картриджами с предварительно сформированными отверстиями, даже если они закрыты съемным уплотнением.

Лоток может содержать один или более признаков или элементов, которые помогают правильно вставить картридж в кальянное устройство, что может обеспечить более стабильный опыт для пользователя.

Лоток может препятствовать непосредственному контакту пользователей с горячей поверхностью кальянного устройства или картриджа после нагревания кальянным устройством, что может уменьшить изменение дискомфорта из-за прямого контакта с горячей поверхностью. Лоток может облегчать утилизацию картриджей после использования в кальянном устройстве.

В соответствии с другим вариантом осуществления лоток для применения с кальянным устройством может содержать корпус, образующий полость для размещения картриджа, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. Полость может иметь открытый верхний конец, в который может быть вставлен картридж, и может иметь нижний конец. Лоток может содержать прокалывающий элемент, проходящий в полость от нижнего конца полости. Прокалывающий элемент может быть расположен с возможностью прокалывать картридж на первой поверхности, когда картридж вставлен в полость лотка и к картриджу прикладывается усилие, вызывающее перемещение первой поверхности картриджа к нижнему концу полости.

Корпус лотка может содержать боковую стенку, которая образует внутреннюю поверхность полости. Боковая стенка может быть выполнена из теплопроводного материала. Теплопроводный материал может переносить тепло от нагревательного элемента кальянного устройства на картридж для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, в картридже для испарения одного или более компонентов субстрата для доставки в аэрозоле пользователю.

По меньшей мере часть боковой стенки может сужаться внутрь в направлении от открытого верхнего конца полости к нижнему концу полости. Такая форма может способствовать позиционированию картриджа сходной формы в полости. Например, картридж может быть легко вставлен до того момента, где нижняя часть картриджа имеет секцию сужающейся боковой стенки. Например, картридж может быть иметь форму усеченного конуса, и боковая стенка может быть выполнена с возможностью контакта с картриджем вдоль длины картриджа.

Лоток может содержать рукоятку, проходящую от корпуса в направлении от полости. Рукоятка может позволить пользователю манипулировать картриджем, не касаясь картриджа во время манипуляции.

Рукоятка может содержать теплоизоляционный материал. Теплоизоляция может позволять пользователю браться за рукоятку, не испытывая дискомфорта, который может быть связан с касанием горячего картриджа, удаляемого из кальянного устройства, вскоре после нагревания картриджа устройством.

Лоток может содержать боковую стенку, которая образует внутреннюю поверхность полости, и может содержать внешнюю стенку. Вторая полость может быть образована между внешней стенкой и боковой стенкой, которая образует внутреннюю поверхность полости. Вторая полость может быть выполнена с возможностью размещения в ней части кальянного устройства. То есть, лоток может быть расположен вокруг части кальянного устройства таким образом, что часть кальянного устройства размещается во второй полости между внешней стенкой и боковой стенкой, которая образует внутреннюю поверхность полости. Внешняя стенка может быть теплоизолирована от боковой стенки. Таким образом, тепло от нагревательного элемента кальяна может передаваться картриджу преимущественно через боковую стенку лотка, а не через внешнюю стенку лотка.

Лоток может содержать крышку для покрытия открытого верхнего конца полости. Крышка может содержать прокалывающий элемент крышки, проходящий от поверхности, выполненной с возможностью быть обращенной к полости, когда крышка покрывает открытый верхний конец полости. Прокалывающий элемент крышки может проходить в полость и может быть расположен с возможностью прокалывать картридж на второй поверхности, когда картридж вставлен в полость лотка и к крышке прикладывается усилие, вызывающее перемещение прокалывающего элемент крышки в направлении нижнего конца полости.

В соответствии с другим вариантом осуществления лоток для применения с кальянным устройством содержит корпус, образующий полость для размещения картриджа, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. Полость имеет открытый верхний конец, в который может быть вставлен картридж, и нижний конец. Лоток содержит прокалывающий элемент, проходящий в полость от нижнего конца полости. Прокалывающий элемент расположен с возможностью прокалывать картридж на первой поверхности, когда картридж вставлен в полость лотка и к картриджу прикладывается усилие, вызывающее перемещение первой поверхности картриджа в направлении нижнего конца полости.

Корпус лотка может содержать боковую стенку, которая образует внутреннюю поверхность полости. Боковая стенка может быть выполнена из теплопроводного материала. По меньшей мере часть боковой стенки может сужаться внутрь в направлении от открытого верхнего конца полости к нижнему концу полости. Лоток может содержать рукоятку, проходящую от корпуса в направлении от полости. Рукоятка может содержать теплоизоляционный материал. Лоток может содержать боковую стенку, которая образует внутреннюю поверхность полости, и может содержать внешнюю стенку. Вторая полость может быть образована между внешней стенкой и боковой стенкой, которая образует внутреннюю поверхность полости. Вторая полость может быть выполнена с возможностью размещения в ней части кальянного устройства. Лоток может содержать крышку для покрытия открытого верхнего конца полости. Крышка может содержать прокалывающий элемент крышки. Прокалывающий элемент крышки может проходить от поверхности, выполненной с возможностью быть обращенной к полости, когда крышка покрывает открытый верхний конец полости. Прокалывающий элемент может проходить в полость и может быть расположен с возможностью прокалывать картридж на второй поверхности, когда картридж вставлен в полость лотка и к крышке прикладывается усилие, вызывающее перемещение прокалывающего элемента крышки в направлении нижнего конца полости.

Термины, используемые в настоящем описании, будут иметь свои общепринятые определения, если они не определены иначе в данном документе.

Термин «аэрозоль» используется в данном документе для обозначения суспензии твердых частиц или капель жидкости или комбинации твердых частиц и капель жидкости в газе. Газ может представлять собой воздух. Твердые частицы или капли жидкости могут содержать одно или более летучих вкусоароматических соединений. Аэрозоль может быть видимым или невидимым. Аэрозоль может содержать пары веществ, которые при комнатной температуре обычно являются жидкими или твердыми. Аэрозоль может содержать пары веществ, которые при комнатной температуре обычно являются жидкими или твердыми, в комбинации с твердыми частицами или в комбинации с каплями жидкости или в комбинации как с твердыми частицами, так и с каплями жидкости. В некоторых вариантах осуществления аэрозоль содержит никотин.

Термин «субстрат, образующий аэрозоль» используется в данном документе для обозначения материала, способного высвобождать одно или более летучих соединений, которые могут образовывать аэрозоль. В некоторых вариантах осуществления может выполняться нагрев субстрата, образующего аэрозоль, для испарения одного или более компонентов субстрата, образующего аэрозоль, с образованием аэрозоля. В качестве альтернативы нагреву или сгоранию в некоторых случаях летучие соединения могут высвобождаться в результате химической реакции или в результате механического воздействия, такого как ультразвуковое. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть размещен внутри картриджа. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть твердым или жидким или может содержать как твердые, так и жидкие компоненты. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть нанесен на носитель или подложку путем адсорбции, нанесения покрытия, пропитки или иным способом. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие ароматические соединения табака, которые выделяются из субстрата, образующего аэрозоль, при нагреве. В альтернативном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал, не содержащий табака. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный табачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как вкусоароматические вещества.

Термины «интегральный» и «выполненный за одно целое» используются в данном документе для описания элементов, выполненных как одно целое (в виде одного единого фрагмента). Интегральные или выполненные за одно целое компоненты могут быть выполнены таким образом, что их нельзя отделить друг от друга, не вызвав структурного повреждения фрагмента.

В данном документе формы единственного числа также включают варианты осуществления с множеством указываемых элементов, если из содержания явно не следует иное.

В данном документе союз «или» в целом используется в своем значении, включающем «одно или другое или и то, и другое», если из содержания явно не следует иное.

Термин «приблизительно» используется в данном документе в сочетании с числовыми значениями, чтобы включать нормальные вариации в измерениях, ожидаемые специалистами в данной области техники, и подразумевается, что он имеет то же значение, что и «примерно». Термин «приблизительно» понимают как охватывающий типичный предел погрешности. Типичный предел погрешности может составлять, например, ±5% от заявленного значения.

Используемые в настоящем документе выражения «иметь», «имеющий», «включать», «включающий», «содержать», «содержащий» или им подобные используются в своем широком смысле и в целом означают «включающий, но без ограничения». Должно быть понятно, что выражения «состоящий по существу из», «состоящий из» и т. п. относятся к категории «содержащий» и т. п.

Слова «предпочтительный» и «предпочтительно» относятся к вариантам осуществления настоящего изобретения, которые могут обеспечить определенные преимущества при определенных обстоятельствах. Однако другие варианты осуществления также могут быть предпочтительными при тех же или других обстоятельствах. Кроме того, описание одного или более предпочтительных вариантов осуществления не означает, что другие варианты осуществления не являются применимыми, и не предназначено для исключения других вариантов осуществления из объема настоящего изобретения, включая формулу изобретения.

Термин «по существу» изменяет термин, который следует за ним, на по меньшей мере приблизительно 90%, по меньшей мере приблизительно 95% или по меньшей мере приблизительно 98%. В данном документе термин «несущественно» имеет значение, противоположное термину «по существу», то есть модифицирует следующий за ним термин не более чем на 10%, не более чем на 5% или не более чем на 2%.

Любое направление, упомянутое в настоящем документе, такое как «верх», «низ», «левый», «правый», «верхний», «нижний», и другие направления или ориентации описаны в данном документе для ясности и краткости, но не предназначены для ограничения фактического устройства или системы. Устройства и системы, описанные в данном документе, могут использоваться с разными направлениями и ориентациями.

Любой подходящий кальянный картридж можно использовать с лотком, описанным в данном документе. Картридж может содержать корпус, образующий полость. В полости картриджа может быть расположен субстрат, образующий аэрозоль. Корпус предпочтительно выполнен из одного или более теплостойких материалов, таких как теплостойкий металл или полимер. Корпус может содержать теплопроводный материал. Например, корпус может содержать любое из следующего: алюминий, медь, цинк, никель, серебро, любые их сплавы и их комбинации. Предпочтительно, корпус содержит алюминий.

Картридж может иметь любую подходящую форму. Например, картридж может иметь форму, обеспечивающую возможность его размещения в лотке. Картридж может иметь по существу кубическую форму, цилиндрическую форму, форму усеченного конуса или любую другую подходящую форму. Предпочтительно, картридж имеет в целом цилиндрическую форму или форму усеченного конуса.

Кальянное устройство выполнено с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, в картридже. Предпочтительно, кальянное устройство выполнено с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, в картридже, когда картридж расположен в лотке. Кальянное устройство может быть выполнено с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, в картридже за счет теплопроводности. Картридж и лоток предпочтительно выполнены с такими формой и размерами, чтобы обеспечить возможность контакта с нагревательным элементом кальянного устройства или минимизировать расстояние от него. Это обеспечивает эффективную передачу тепла от нагревательного элемента на субстрат, образующий аэрозоль, в картридже, что является преимуществом. Тепло может генерироваться с помощью любого подходящего механизма, например в результате резистивного нагрева или за счет индукции. Для содействия индукционному нагреву картридж может быть оснащен токоприемником. Например, корпус картриджа может быть изготовлен из материала или содержать материал (например, алюминий), который способен действовать как токоприемник, или материал токоприемника может быть обеспечен внутри полости картриджа. Материал токоприемника может быть обеспечен в полости картриджа в любой форме, например в виде порошка, цельного блока, кусочков и т. д. В дополнение или в альтернативном варианте осуществления лоток может содержать материал токоприемника.

Любой подходящий субстрат, образующий аэрозоль, может быть обеспечен в полости, образованной корпусом картриджа. Субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой предпочтительно субстрат, способный высвобождать летучие соединения. Субстрат, образующий аэрозоль, предпочтительно представляет собой субстрат, способный высвобождать соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Летучие соединения могут высвобождаться в результате нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Летучие соединения могут быть высвобождены посредством химической реакции или механического воздействия, такого как ультразвук. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть твердым или жидким или может содержать как твердые, так и жидкие компоненты. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть нанесен на носитель или подложку путем адсорбции, нанесения покрытия, пропитки или иным способом.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин. Содержащий никотин субстрат, образующий аэрозоль, может содержать матрицу из никотиновой соли. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал растительного происхождения. Предпочтительно, субстрат, образующий аэрозоль, содержит табак. Материал, содержащий табак, предпочтительно содержит летучие вкусоароматические соединения табака, которые выделяются из образующего аэрозоль субстрата при нагреве. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный табачный материал. Гомогенизированный табачный материал может быть образован посредством агломерации частиц табака. Субстрат, образующий аэрозоль, может в альтернативном варианте осуществления или дополнительно содержать материал, не содержащий табака. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как вкусоароматические вещества. Предпочтительно, субстрат, образующий аэрозоль, является кальянным субстратом. Под кальянным субстратом понимается расходный материал, пригодный для использования в кальянном устройстве. Кальянный субстрат может содержать мелассу.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать, например, одно или более из следующего: порошок, гранулы, шарики, кусочки, тонкие трубочки, полоски или листы. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать одно или более из следующего: травяные листья, табачные листья, фрагменты табачных жилок, восстановленный табак, гомогенизированный табак, экструдированный табак и расширенный табак.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Подходящие вещества для образования аэрозоля включают соединения или смеси соединений, которые при использовании содействуют образованию плотного и устойчивого аэрозоля и которые по существу устойчивы к термическому разложению при рабочей температуре кальянного устройства. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны в данной области техники и включают без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерина; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Особо предпочтительными веществами для образования аэрозоля являются многоатомные спирты или их смеси, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и наиболее предпочтительно глицерин. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать любое подходящее количество вещества для образования аэрозоля. Например, содержание вещества для образования аэрозоля в субстрате может быть равно или больше 5% в пересчете на сухой вес, предпочтительно больше 30 масс. % в пересчете на сухой вес. Содержание вещества для образования аэрозоля может составлять меньше приблизительно 95% в пересчете на сухой вес. Предпочтительно, содержание вещества для образования аэрозоля составляет до приблизительно 55%.

Субстрат, образующий аэрозоль, предпочтительно содержит никотин и по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. В некоторых вариантах осуществления вещество для образования аэрозоля представляет собой глицерин или смесь глицерина и одного или более других подходящих веществ для образования аэрозоля, таких как перечисленные выше.

Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как вкусоароматические вещества, подсластители и т. д. В некоторых примерах субстрат, образующий аэрозоль, содержит один или более сахаров в любом подходящем количестве. Предпочтительно, субстрат, образующий аэрозоль, содержит инвертированный сахар. Инвертированный сахар представляет собой смесь глюкозы и фруктозы, полученных путем разделения сахарозы. Предпочтительно, субстрат, образующий аэрозоль, содержит от приблизительно 1% до приблизительно 40 масс. % сахара, такого как инвертированный сахар. В одном примере один или более сахаров могут быть смешаны с подходящим носителем, таким как кукурузный крахмал или мальтодекстрин.

В некоторых примерах субстрат, образующий аэрозоль, содержит одно или более средств, улучшающих органолептические свойства. Подходящие средства, улучшающие органолептические свойства, включают вкусоароматические вещества и воспринимаемые органами чувств средства, такие как холодящие средства. Подходящие вкусоароматические вещества включают натуральный или синтетический ментол, мяту перечную, мяту курчавую, кофе, чай, специи (такие как корица, гвоздика, имбирь или их комбинации), какао, ваниль, фруктовые ароматы, шоколад, эвкалипт, герань, эвгенол, агаву, можжевельник, анетол, линалоол и любую их комбинацию.

В некоторых примерах субстрат, образующий аэрозоль, имеет форму суспензии. Например, субстрат, образующий аэрозоль, может содержать мелассу. в данном документе термин «меласса» обозначает состав образующего аэрозоль субстрата, содержащий приблизительно 20% или более сахара. Например, меласса может содержать по меньшей мере приблизительно 25 масс. % сахара, например по меньшей мере приблизительно 35 масс. % сахара. Обычно меласса будет содержать меньше приблизительно 60 масс. % сахара, например меньше приблизительно 50 масс. % сахара.

В указанной полости может быть размещено любое подходящее количество субстрата, образующего аэрозоль (например, мелассы или табачного субстрата). В некоторых предпочтительных вариантах осуществления в указанной полости размещено от приблизительно 3 г до приблизительно 25 г субстрата, образующего аэрозоль. Картридж может содержать по меньшей мере 6 г, по меньшей мере 7 г, по меньшей мере 8 г или по меньшей мере 9 г субстрата, образующего аэрозоль. Картридж может содержать до 15 г, до 12 г, до 11 г или до 10 г субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительно, в указанной полости размещено от приблизительно 7 г до приблизительно 13 г субстрата, образующего аэрозоль.

Субстрат, образующий аэрозоль, может быть обеспечен на термостабильном носителе или встроен в него. Термин «термостабильный» используется в данном документе для обозначения материала, который по существу не разлагается при температурах, до которых обычно нагревают субстрат (например, от приблизительно 150°C до приблизительно 300°C). Носитель может содержать тонкий слой, в котором субстрат нанесен на первую основную поверхность и/или на вторую основную наружную поверхность. Носитель может быть выполнен, например, из бумаги или подобного бумаге материала, нетканого мата из углеродных волокон, легкой металлической сетки с открытыми ячейками, перфорированной металлической фольги или любой другой термостабильной полимерной матрицы. В альтернативном варианте осуществления носитель может иметь форму порошка, гранул, шариков, крупиц, тонких трубочек, полосок или листов. Носитель может представлять собой нетканое полотно или пучок волокон, в которые включены табачные компоненты. Нетканое полотно или пучок волокон могут содержать, например, углеродные волокна, натуральные целлюлозные волокна или волокна из производных целлюлозы.

Корпус картриджа может содержать одну или более стенок. В некоторых вариантах осуществления корпус содержит верхнюю стенку, нижнюю стенку и боковую стенку. Боковая стенка может быть цилиндрической или усеченно-конической, проходящей от нижней части к верхней части. Корпус может содержать одну или более частей. Например, боковая стенка и нижняя стенка могут быть выполнены в виде интегральной единой части. Боковая стенка и нижняя стенка могут представлять собой две части, выполненных с возможностью взаимодействия друг с другом любым подходящим способом. Например, боковая стенка и нижняя стенка могут быть выполнены с возможностью взаимодействия друг с другом посредством резьбового соединения или посадки с натягом. Боковая стенка и нижняя стенка могут состоять из двух частей, соединенных вместе. Например, боковая стенка и нижняя стенка могут быть соединены вместе с помощью сварки или адгезива. Верхняя стенка и боковая стенка могут быть выполнены в виде единой интегральной части. Боковая стенка и верхняя стенка могут представлять собой две части, выполненных с возможностью взаимодействия друг с другом любым подходящим способом. Например, боковая стенка и верхняя стенка могут быть выполнены с возможностью взаимодействия друг с другом посредством резьбового соединения или посадки с натягом. Боковая стенка и верхняя стенка могут состоять из двух частей, соединенных вместе. Например, боковая стенка и верхняя стенка могут быть соединены вместе с помощью сварки или адгезива. Верхняя стенка, боковая стенка и нижняя стенка могут быть выполнены в виде единой интегральной части. Верхняя стенка, боковая стенка и нижняя стенка могут представлять собой три отдельных части, выполненных с возможностью взаимодействия друг с другом любым подходящим способом. Например, верхняя стенка, боковая стенка и нижняя стенка могут быть выполнены с возможностью взаимодействия посредством резьбового соединения, посадки с натягом, с помощью сварки или адгезива.

Одна или более стенок корпуса могут образовывать нагреваемую стенку или поверхность. В данном документе термины «нагреваемая стенка» и «нагреваемая поверхность» обозначают область стенки или поверхности, на которые может подаваться тепло либо непосредственно, либо опосредованно. Нагреваемая стенка или поверхность может функционировать как поверхность теплопередачи, по которой тепло может передаваться снаружи корпуса в указанную полость или на внутреннюю поверхность полости.

Предпочтительно, корпус картриджа имеет длину (например, осевую длину вдоль вертикальной центральной оси) приблизительно 15 см или меньше. В некоторых вариантах осуществления корпус имеет длину приблизительно 10 см или меньше. Корпус может иметь внутренний диаметр приблизительно 1 см или больше. Внутренний диаметр корпуса может составлять приблизительно 1,75 см или больше. Картридж может иметь площадь нагреваемой поверхности в указанной полости от приблизительно 25 см² до приблизительно 100 см², например от приблизительно 70 см² до приблизительно 100 см². Объем указанной полости может составлять от приблизительно 10 см³ до приблизительно 50 см³, предпочтительно от приблизительно 25 см³ до приблизительно 40 см³. В некоторых вариантах осуществления корпус имеет длину в диапазоне от приблизительно 3,5 см до приблизительно 7 см. Внутренний диаметр корпуса может составлять от приблизительно 1,5 см до приблизительно 4 см. Корпус может иметь площадь нагреваемой поверхности в указанной полости от приблизительно 30 см² до приблизительно 100 см², например от приблизительно 70 см² до приблизительно 100 см². Объем указанной полости может составлять от приблизительно 10 см³ до приблизительно 50 см³, предпочтительно от приблизительно 25 см³ до приблизительно 40 см³. Предпочтительно, корпус является цилиндрическим или усеченно-коническим.

Корпус картриджа может содержать один или более проемов или вентиляционных отверстий, проходящих через одну или более стенок корпуса. Вентиляционные отверстия могут представлять собой впуски и/или выпуски. Вентиляционные отверстия могут быть расположены в нижней стенке, верхней стенке, боковых стенках или в комбинации вышеперечисленного в картридже. Предпочтительно корпус картриджа не содержит каких-либо проемов или вентиляционных отверстий до помещения в лоток. Предпочтительно лоток выполнен с возможностью прокалывать картридж с образованием одного или более проемов или вентиляционных отверстий в картридже.

Корпус картриджа может содержать один или более проемов или вентиляционных отверстий до прокалывания прокалывающим элементом кальянного устройства. После прокалывания прокалывающими элементами картридж может содержать один или более дополнительных проемов.

После прокалывания картриджа картридж может содержать один или более впусков и один или более выпусков для обеспечения возможности протекания воздуха через субстрат, образующий аэрозоль, при использовании картриджа с кальянным устройством. В некоторых вариантах осуществления верхняя стенка картриджа может отсутствовать, или она может иметь один или более проемов для образования указанных одного или более впусков картриджа. Нижняя стенка картриджа может иметь один или более проемов для образования указанных одного или более выпусков картриджа.

Один или более проемов, образованных лотком, вместе с проемами, присутствующими в картридже до прокалывания прокалывающим элементом лотка, если таковые имеются, могут образовывать один или более впусков и выпусков, которые имеют размеры и форму, обеспечивающие подходящее сопротивление затяжке (RTD) через картридж. В некоторых примерах RTD через картридж от впуска или впусков до выпуска или выпусков может составлять от приблизительно 10 мм H₂O до приблизительно 50 мм H₂O, предпочтительно от приблизительно 20 мм H₂O до приблизительно 40 мм H₂O. RTD образца относится к разности статических давлений между двумя концами образца во время протекания через него потока воздуха в установившихся условиях, при которых объемный расход составляет 17,5 миллилитра в секунду на выпускном конце. RTD образца может быть измерено с помощью способа, изложенного в стандарте ISO 6565:2002.

Один или более проемов на корпусе могут покрывать 5% или больше, 10% или больше, 15% или больше, 20% или больше или 25% или больше площади стенки, на которой есть проемы. Например, если проемы есть на верхней стенке, проемы могут покрывать по меньшей мере 5% площади верхней стенки. Указанные один или более проемов в корпусе могут покрывать 75% или меньше, 50% или меньше, 40% или меньше или 30% или меньше площади стенки, в которой находятся эти проемы.

Если картридж содержит какие-либо проемы или вентиляционные отверстия до прокалывания прокалывающим элементом кальянного устройства, картридж может дополнительно содержать уплотнение или слой, покрывающий эти проемы или вентиляционные отверстия до использования. Указанное уплотнение предпочтительно является достаточным для предотвращения протекания воздуха через проемы или вентиляционные отверстия для предотвращения утечки содержимого картриджа и продления срока хранения. Уплотнение может содержать съемную этикетку, наклейку, фольгу или тому подобное. Указанные этикетка, наклейка или фольга могут быть прикреплены к картриджу любым подходящим способом, например с помощью адгезива, обжатия, сварки или присоединены к картриджу иным образом. Уплотнение может содержать язычок, за который можно ухватиться для отслаивания или удаления этикетки, наклейки или фольги с картриджа.

Лоток выполнен с возможностью размещения в нем картриджа и выполнен с возможностью размещения его в кальянном устройстве. Лоток содержит корпус, образующий полость для размещения картриджа. Полость лотка имеет открытый верхний конец, в который может быть вставлен картридж. Лоток имеет нижний конец. Нижний конец может содержать один или более проемов, позволяющих воздуху, протекающему через картридж, выходить из нижнего конца. Лоток содержит прокалывающий элемент, который проходит в полость от нижнего конца. Прокалывающий элемент выполнен с возможностью прокалывать картридж, когда картридж размещен в лотке и к картриджу прикладывается усилие, вызывающее перемещение первой поверхности картриджа в направлении нижнего конца полости. Прокалывающий элемент может содержать один или более продолговатых элементов. Один или более продолговатых элементов выполнены с возможностью прокалывать картридж. Один или более продолговатых элементов могут быть полыми. Один или более продолговатых элементов могут находиться в сообщении с проемами на нижнем конце полости таким образом, что воздух, протекающий через картридж, может протекать через полые продолговатые элементы и наружу из нижнего конца лотка.

Корпус картриджа предпочтительно содержит боковую стенку, которая образует внутреннюю поверхность полости. По меньшей мере часть внутренней поверхности полости может быть выполнена с возможностью контакта с внешней поверхностью картриджа при размещении картриджа в полости лотка. Форма части внутренней поверхности, образованной боковой стенкой, которая контактирует с картриджем, предпочтительно является по существу такой же, как форма внешней поверхности картриджа. В некоторых вариантах осуществления форма части внутренней поверхности, образованной боковой стенкой, выполнена в форме, обеспечивающей возможность контакта с цилиндрическим картриджем или картриджем в форме усеченного конуса.

Предпочтительно, по меньшей мере часть боковой стенки сужается внутрь в направлении от открытого верхнего конца полости к нижнему концу полости. Такая сужающаяся конфигурация может предотвращать вставку картриджа в полость за пределы предполагаемого положения, что может способствовать надежному образованию проемов в картридже посредством прокалывающего элемента, как более подробно описано ниже. Сужающаяся конфигурация также может обеспечить правильную установку картриджа в лотке. В некоторых вариантах осуществления картридж имеет форму усеченного конуса, и боковая стенка выполнена с возможностью контакта с картриджем вдоль длины картриджа.

Боковая стенка лотка предпочтительно содержит теплопроводный материал. Примеры теплопроводных материалов, которые могут образовывать боковую стенку лотка, включают алюминий, медь, цинк, никель, серебро, любые их сплавы и их комбинации. Предпочтительно боковая стенка лотка содержит алюминий.

Боковая стенка лотка может иметь любую подходящую толщину. Если для формирования боковой стенки используют менее теплопроводный материал, толщину боковой стенки можно уменьшить, поскольку более тонкие структуры могут передавать тепло более эффективно, чем более толстые структуры.

По меньшей мере часть поверхности боковой стенки, противоположной внутренней поверхности, выполненной с возможностью размещения картриджа, причем указанная противоположная поверхность в данном документе будет для удобства называться внешней поверхностью боковой стенки, предпочтительно выполнена с возможностью контакта с внутренней поверхностью приемника кальянного устройства, по меньшей мере часть которого предпочтительно образована нагревательным элементом, когда лоток размещен в кальянном устройстве. Форма указанной части внешней поверхности, образованной боковой стенкой, которая контактирует с приемником кальянного устройства, предпочтительно является по существу такой же, как форма внутренней поверхности приемника. В некоторых вариантах осуществления форма указанной части внешней поверхности, образованной боковой стенкой, является цилиндрической или усеченно-конической.

Лоток может содержать рукоятку, проходящую от корпуса в направлении от полости. Рукоятка может быть выполнена из любого подходящего материала или комбинации материалов. Предпочтительно рукоятка содержит теплоизоляционный материал. Примеры теплоизоляционных материалов, которые могут образовывать рукоятку лотка, включают стекловолокно, полиуретан, полистирол, кварцевый аэрогель или их комбинации.

Лоток может содержать внешнюю стенку с образованием второй полости между внешней стенкой и боковой стенкой, которая образует внутреннюю поверхность полости. Вторая полость предпочтительно выполнена с возможностью размещения в ней части кальянного устройства с возможностью размещения лотка вокруг части кальянного устройства. Предпочтительно внешняя стенка теплоизолирована от боковой стенки таким образом, что тепло от боковой стенки, образующееся, например, в результате контакта с нагревательным элементом кальянного устройства, не передается по существу на внешнюю стенку.

Внешняя стенка может быть образована из любого подходящего материала или комбинации материалов. Предпочтительно внешняя стенка содержит теплоизоляционный материал. Примеры теплоизоляционных материалов, которые могут образовывать внешнюю стенку лотка, включают стекловолокно, полиуретан, полистирол, кварцевый аэрогель или их комбинации.

Лоток может содержать любой подходящий прокалывающий элемент, проходящий от нижнего конца в полость, выполненную с возможностью размещения в ней картриджа. Предпочтительно прокалывающий элемент содержит один или более продолговатых элементов. Один или более продолговатых элементов выполнены с возможностью прокалывать картридж. Один или более продолговатых элементов могут содержать сужающиеся концы. Один или более продолговатых элементов могут быть выполнены с возможностью прокалывать картридж. Один или более продолговатых элементов могут быть полыми. Один или более продолговатых элементов могут быть полыми и могут быть выполнены с возможностью прокалывать картридж для обеспечения возможности протекания воздуха через полую часть продолговатых элементов. Предпочтительно полые продолговатые элементы обеспечивают образование подходящих проемов для обеспечения подходящего RTD через картридж, такого как RTD, обсуждаемое выше. Сужение боковой стенки картриджа внутрь от открытого верхнего конца полости в направлении нижнего конца полости позволяет контролировать расстояние, на которое картридж вставляется в картридж, таким образом чтобы контролировать проемы, образуемые в картридже прокалывающими элементами. То есть, сужающаяся боковая стенка может предотвращать вставку картриджа в лоток за пределы предполагаемого местоположения, надежно гарантируя, что расстояние, на которое один или более продолговатых элементов прокалывающего элемента проходят в картридж, по существу одинаково для каждого картриджа, вставляемого в лоток, с течением времени, при условии, что все картриджи имеют по существу одинаковый размер и форму.

Лоток может содержать крышку для покрытия открытого верхнего конца полости, образованной корпусом лотка. Крышка может содержать прокалывающий элемент крышки, который проходит от поверхности крышки, выполненной с возможностью быть обращенной к полости, когда крышка покрывает открытый верхний конец полости. Прокалывающий элемент крышки проходит в полость и расположен с возможностью прокалывать картридж на верхней поверхности, когда картридж вставлен в полость и к крышке прикладывается усилие, вызывающее перемещение прокалывающего элемента крышки в направлении нижнего конца полости. Прокалывающий элемент предпочтительно содержит один или более продолговатых элементов. Один или более продолговатых элементов выполнены с возможностью прокалывать картридж. Один или более продолговатых элементов могут содержать сужающиеся концы. Один или более продолговатых элементов могут быть выполнены с возможностью прокалывать картридж. Один или более продолговатых элементов могут быть полыми. Один или более продолговатых элементов могут быть полыми и могут обеспечивать возможность протекания воздуха через полую часть продолговатых элементов. Предпочтительно полые продолговатые элементы обеспечивают образование подходящих проемов для обеспечения подходящего RTD через картридж, такого как RTD, обсуждаемое выше.

Лоток можно применять с любым подходящим картриджем и любым подходящим кальянным устройством. Предпочтительно кальянное устройство выполнено с возможностью нагревания субстрата, образующего аэрозоль, в картридже при размещении его в лотке в достаточной степени для испарения одного или более компонентов субстрата, образующего аэрозоль, с образованием аэрозоля, но не сжигания субстрата, образующего аэрозоль. Например, кальянное устройство может быть выполнено с возможностью нагрева субстрата, образующего аэрозоль, до температуры в диапазоне от приблизительно 150°C до приблизительно 300°C, более предпочтительно от приблизительно 180°C до приблизительно 250°C или от приблизительно 200°C до приблизительно 230°C.

Кальянное устройство может содержать приемник для размещения картриджа и лотка. Кальянное устройство может содержать нагревательный элемент, выполненный с возможностью контакта с корпусом картриджа или нахождения вблизи него при размещении картриджа и лотка в приемнике. Нагревательный элемент может образовывать по меньшей мере часть приемника. Например, нагревательный элемент может образовывать по меньшей мере часть поверхности приемника. Кальянный картридж может быть выполнен с возможностью теплопередачи от нагревательного элемента на субстрат, образующий аэрозоль, в указанной полости за счет теплопроводности. В некоторых вариантах осуществления нагревательный элемент содержит электрический нагревательный элемент. В некоторых вариантах осуществления нагревательный элемент содержит резистивный нагревательный компонент. Например, нагревательный элемент может содержать одну или более резистивных проволок или других резистивных элементов. Резистивные проволоки могут находиться в контакте с теплопроводным материалом для распределения производимого тепла по более широкой области. Примеры подходящих теплопроводных материалов включают алюминий, медь, цинк, никель, серебро и их комбинации. Нагревательный элемент может образовывать по меньшей мере часть поверхности приемника.

Предпочтительно, по меньшей мере часть приемника сужается внутрь в направлении, в котором лоток может быть вставлен в приемник за счет своей конфигурации. В некоторых вариантах осуществления внешняя поверхность боковой стенки лотка имеет форму усеченного конуса, и приемник выполнен с возможностью контакта с указанной боковой стенкой вдоль длины боковой стенки лотка.

Кальянное устройство может содержать электронную схему управления, функционально соединенную с нагревательным элементом. Электронные схемы управления могут быть выполнены с возможностью управления нагреванием нагревательного элемента. Электронная схема управления может быть выполнена с возможностью регулирования температуры, до которой нагревается субстрат, образующий аэрозоль, в картридже. Электронные схемы управления могут быть предоставлены в любой подходящей форме и могут, например, содержать контроллер или запоминающее устройство и контроллер. Контроллер может содержать одно или более из следующего: машину состояний на основе специализированной интегральной схемы (ASIC), цифровой сигнальный процессор, вентильную матрицу, микропроцессор или эквивалентную дискретную или интегральную логическую схему. Электронная схема управления может содержать память, которая хранит инструкции, инициирующие выполнение одним или более компонентами указанной схемы функции или аспекта электронной схемы управления. Функции, назначаемые электронной схеме управления в настоящем изобретении, могут быть реализованы в виде одного или более из программного обеспечения, прошивки и аппаратного обеспечения.

Электронные схемы могут содержать микропроцессор, который может представлять собой программируемый микропроцессор. Электронная схема управления может быть выполнена с возможностью регулирования подачи мощности. Питание может подаваться на нагревательный элемент в виде импульсов электрического тока.

В некоторых примерах электронная схема управления может быть выполнена с возможностью отслеживания электрического сопротивления нагревательного элемента и с возможностью управления подачей питания на нагревательный элемент в зависимости от электрического сопротивления нагревательного элемента. Таким образом, электронные схемы управления могут регулировать температуру резистивного элемента.

Кальянное устройство может содержать датчик температуры, такой как термопара. Датчик температуры может быть функционально связан с электронной схемой управления для регулирования температуры нагревательного элемента. Датчик температуры может быть расположен в любом подходящем месте. Например, датчик температуры может быть выполнен с возможностью вставки в картридж при его размещении внутри приемника для отслеживания температуры нагреваемого субстрата, образующего аэрозоль. Дополнительно или в альтернативном варианте осуществления датчик температуры может находиться в контакте с нагревательным элементом. Дополнительно или в альтернативном варианте осуществления датчик температуры может быть размещен с возможностью определения температуры на выходе для аэрозоля кальянного устройства или его части. Датчик может передавать сигналы, относящиеся к измеряемой температуре, на электронную схему управления. Электронная схема управления может регулировать нагрев нагревательных элементов в ответ на указанный сигнал для достижения надлежащей температуры на датчике.

Электронная схема управления может быть функционально соединена с источником питания. Кальянное устройство может содержать любой подходящий источник питания. Например, источник питания кальянного устройства может представлять собой батарею или комплект батарей. Батареи источника питания могут быть перезаряжаемыми, съемными и сменными. Может быть использована любая подходящая батарея. Например, батареи для тяжелых условий работы или стандартные батареи, имеющиеся в продаже, такие как используемые в мощных электрических инструментах промышленного назначения для тяжелых условий работы. В альтернативном варианте осуществления источник питания может представлять собой электрический источник питания любого типа, включая супер- или гиперконденсатор. В альтернативном варианте осуществления узел может быть соединен с наружным источником электропитания, и он может быть спроектирован для такой цели в электрическом и электронном аспекте. Независимо от типа используемого источника питания, источник питания предпочтительно обеспечивает достаточно энергии для нормального функционирования узла в течение по меньшей мере одного сеанса курения кальяна, пока не будет израсходован аэрозоль в субстрате, образующем аэрозоль, в картридже до перезарядки или до того, как возникнет необходимость в соединении с наружным источником электропитания. Предпочтительно источник питания обеспечивает достаточно энергии для нормального функционирования узла в течение по меньшей мере приблизительно 70 минут непрерывной работы устройства до перезарядки или до того, как возникнет необходимость в соединении с внешним источником электропитания.

В одном примере кальянное устройство содержит элемент, генерирующий аэрозоль, который содержит приемник, нагревательный элемент, выпуск для аэрозоля и впуск для воздуха. Приемник выполнен с возможностью размещения лотка, в котором размещен картридж, содержащий субстрат, образующий аэрозоль. Нагревательный элемент может образовывать по меньшей мере часть поверхности приемника.

Кальянное устройство содержит впуск для воздуха, сообщающийся по текучей среде с приемником. При использовании, когда субстрат внутри картриджа нагревается, происходит испарение компонентов вещества для образования аэрозоля в субстрате. В воздух, протекающий из впуска для воздуха через картридж, увлекается аэрозоль, образующийся из компонентов вещества для образования аэрозоля в картридже.

В некоторых электрически нагреваемых кальянных устройствах используется предварительно нагретый воздух, и обычно используется такой путь для потока воздуха, что воздух при затяжке проходит вблизи от источника тепла. В дополнение, в некоторых электрически нагреваемых кальянных устройствах используются элементы, увеличивающие теплопередачу излучением благодаря увеличению площади нагреваемой поверхности.

Впуск для воздуха может сообщаться с каналом, который может содержать одно или более отверстий, проходящих через приемник для картриджа, так что воздух извне кальянного устройства может протекать через указанный канал и в приемник для картриджа через указанные одно или более отверстий. Если канал содержит более чем одно отверстие, то этот канал может содержать коллектор для направления воздуха, протекающего через указанный канал, в каждое отверстие. Предпочтительно, кальянное устройство содержит два или более впускных каналов для воздуха.

Как описано выше, картридж содержит одно или более проемов (таких как впуски или выпуски), образованных в корпусе, что обеспечивает возможность протекания воздуха через картридж. Если приемник содержит одно или более впускных отверстий, то по меньшей мере некоторые из впусков картриджа могут быть выровнены с отверстиями в верхней стороне приемника. Картридж может содержать выравнивающий элемент, выполненный с возможностью сопряжения с ответным выравнивающим элементом лотка, и лоток может содержать выравнивающий элемент, выполненный с возможностью сопряжения с ответным выравнивающим элементом приемника для выравнивания впусков картриджа с отверстиями приемника при вставке картриджа в приемник.

Воздух, который поступает в картридж, может протекать по субстрату, образующему аэрозоль, и/или через него, вовлекая аэрозоль и выходя из картриджа и приемника через выпуск для аэрозоля. Из выпуска для аэрозоля воздух, несущий аэрозоль, поступает в колбу кальянного устройства.

Кальянное устройство может содержать любую подходящую колбу, образующую внутренний объем, выполненный с возможностью вмещения жидкости и образующий выпуск в свободном пространстве над уровнем заполнения жидкостью. Колба может содержать оптически прозрачный или полупрозрачный кожух, чтобы потребителю было видно содержимое, которое заключено в колбе. Колба может содержать элемент ограничения заполнения жидкостью, такой как линия заполнения жидкостью. Колба может быть выполнена из любого подходящего материала. Например, колба может содержать стекло или подходящий жесткий пластиковый материал. Предпочтительно колба выполнена с возможностью отделения от части кальянного узла, содержащей элемент, генерирующий аэрозоль, что позволяет потребителю заполнять, опустошать или очищать колбу.

Потребитель может заполнять колбу до уровня заполнения жидкостью. Указанная жидкость предпочтительно содержит воду, к которой при необходимости могут быть добавлены один или более красителей и/или вкусоароматических веществ. Например, в воду могут быть добавлены растительные и/или травяные настои.

Аэрозоль, вовлеченный в воздух, выходящий из выпуска для аэрозоля приемника, может проходить через шахту, расположенную в колбе. Шахта может быть связана с выпуском для аэрозоля элемента, генерирующего аэрозоль, и она может иметь отверстие ниже уровня заполнения жидкостью колбы с тем, чтобы аэрозоль, протекающий через колбу, протекал через проем шахты, затем через жидкость поступал в свободное пространство колбы и выходил через выпуск свободного пространства для доставки потребителю.

Выпуск свободного пространства может быть связан со шлангом, содержащим мундштук, для доставки аэрозоля потребителю. Мундштук может содержать элемент для активации, например переключатель, активируемый пользователем, и/или датчик затяжки, выполненный с возможностью обнаружения осуществления пользователем затяжки на мундштуке. Элемент для активации функционально связан с электронной схемой управления кальянного устройства. Элемент для активации может быть связан посредством беспроводной связи с электронной схемой управления. Активация элемента для активации обеспечивает возможность инициирования активации нагревательного элемента электронной схемой управления вместо постоянной подачи энергии на нагревательный элемент. Соответственно, использование элемента для активации обеспечивает возможность содействия энергосбережению по сравнению с устройствами, в которых такие элементы не используются для обеспечения нагрева по мере необходимости вместо постоянного нагрева.

Например, ниже в хронологическом порядке представлен один способ использования кальянного устройства, описанного в данном документе. Колба может быть отделена от других компонентов кальянного устройства и наполнена водой. В воду для ароматизации могут быть добавлены одно или более из натуральных фруктовых соков, растительных добавок и травяных настоев. Добавляемое количество жидкости должно покрывать часть шахты, но не должно превышать отметку уровня заполнения, которая при необходимости может присутствовать на колбе. Затем снова присоединяют колбу к кальянному устройству.

Картридж может быть размещен в лотке, и крышка может быть размещена на лотке с приложением подходящего усилия, чтобы вызвать образование проемов в картридже верхним и нижним прокалывающими элементами лотка. Лоток и картридж могут быть размещены в приемнике кальянного устройства. В альтернативном варианте осуществления лоток может быть помещен в приемник кальянного устройства, картридж может быть помещен в лоток, и крышка может быть помещена на лоток.

После этого устройство может быть включено. Включение устройства обеспечивает возможность инициирования такого профиля нагрева нагревательного элемента, чтобы субстрат, образующий аэрозоль, был нагрет до температуры, равной температуре испарения или большей ее, но меньшей температуры горения субстрата, образующего аэрозоль. Соединения, образующие аэрозоль, субстрата, образующего аэрозоль, испаряются, генерируя аэрозоль. Пользователь может осуществлять затяжку на мундштуке по своему желанию. Пользователь может продолжать использовать устройство настолько долго, насколько пожелает, или до тех пор, пока аэрозоль не перестанет быть виден или не прекратится его доставка. В некоторых вариантах осуществления устройство может быть выполнено с возможностью автоматического выключения при израсходовании пригодного для использования субстрата, образующего аэрозоль, в картридже или отделении картриджа. Кальянное устройство может быть отключено потребителем в любое время, например, путем выключения питания устройства.

Кальянное устройство может иметь любую подходящую систему управления прохождением воздуха. В одном примере осуществление затяжки пользователем будет создавать эффект всасывания, создающий низкое давление внутри устройства, что будет заставлять наружный воздух протекать через впуск для воздуха устройства во впускной канал для воздуха и в приемник. Затем воздух может протекать через картридж в приемник и вовлекать аэрозоль, образующийся из субстрата, образующего аэрозоль. Затем воздух с вовлеченным аэрозолем выходит из выпуска для аэрозоля приемника и протекает через шахту в жидкость внутри колбы. Далее аэрозоль будет проходить через жидкость в виде пузырьков в свободное пространство над уровнем заполнения жидкостью в колбе, выходить через выпуск свободного пространства и доставляться потребителю через шланг и мундштук. Поток внешнего воздуха и поток аэрозоля внутри кальянного устройства могут направляться затяжкой, осуществляемой пользователем.

При израсходовании субстрата, образующего аэрозоль, в картридже или окончании сеанса использования кальяна пользователь может удалить лоток из приемника, может снять крышку с лотка и может перевернуть лоток, чтобы выбросить картридж в подходящий контейнер для отходов.

Далее будет дана ссылка на чертежи, на которых изображены один или более вариантов осуществления, описанных в настоящем изобретении. Тем не менее, следует понимать, что и другие варианты осуществления, не изображенные на чертежах, попадают в рамки объема и идеи настоящего изобретения. Одинаковые номера, используемые на фигурах, относятся к одинаковым компонентам. Использование разных номеров для обозначения компонентов на разных фигурах не предназначено для указания на то, что компоненты под разными номерами не могут быть одинаковыми или схожими с другими пронумерованными компонентами. Фигуры представлены с целью иллюстрации, а не ограничения. Схематические изображения, представленные на фигурах, не обязательно выполнены в масштабе.

Фиг. 1 представляет собой схематический вид в разрезе варианта осуществления кальянного устройства. Поскольку взаимодействие лотка, картриджа и кальянного устройства показано более подробно на Фиг. 2-5, лоток не показан на Фиг. 1 для удобства.

Фиг. 2A, 2B и 2C представляют собой схематические виды в перспективе части варианта осуществления кальянного устройства и соответствующих лотка и картриджа.

Фиг. 3 представляет собой схематический вид в разрезе части одного из вариантов осуществления кальянного устройства и соответствующих лотка и картриджа.

Фиг. 4 представляет собой ряд схематических видов в перспективе, иллюстрирующих применение варианта осуществления кальянного устройства и соответствующих лотка и картриджа.

Фиг. 5 представляет собой ряд схематических видов в перспективе, иллюстрирующих применение варианта осуществления кальянного устройства и соответствующих лотка и картриджа.

Фиг. 1 представляет собой схематический вид в разрезе примера кальянного устройства 100. Устройство 100 содержит колбу 17, образующую внутренний объем, выполненный с возможностью вмещения жидкости 19 и образующий выпуск 15 свободного пространства над уровнем заполнения жидкостью 19. Жидкость 19 предпочтительно содержит воду, в которую при необходимости могут быть добавлены один или более красителей и/или одно или более вкусоароматических веществ. Например, в воду могут быть добавлены растительные настои и/или травяные настои.

Устройство 100 также содержит элемент 130, генерирующий аэрозоль. Элемент 130, генерирующий аэрозоль, содержит приемник 140, выполненный с возможностью размещения лотка (не показан) и картриджа 200, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. Элемент 130, генерирующий аэрозоль, также может содержать нагревательный элемент 160. Нагревательный элемент 160 может образовывать по меньшей мере одну поверхность приемника 140. В изображенном варианте осуществления нагревательный элемент 160 образует боковые поверхности приемника 140. Элемент 130, генерирующий аэрозоль, также содержит впуск 170 для воздуха, через который воздух втягивается в устройство 100. Затем воздух поступает в картридж 200, который также нагревается нагревательным элементом 160, чтобы переносить аэрозоль, генерируемый веществом для образования аэрозоля и субстратом, образующим аэрозоль. Воздух выходит из выпуска элемента 130, генерирующего аэрозоль, и поступает в шахту 190.

Шахта 190 переносит воздух и аэрозоль в колбу 17 ниже уровня жидкости 19. Воздух и аэрозоль могут проходить в виде пузырьков через жидкость 19 и выходить из выпуска 15 свободного пространства колбы 17. К выпуску 15 свободного пространства может быть прикреплен шланг 20 для переноса аэрозоля в рот пользователя. На шланге 20 может быть расположен мундштук 25, прикрепленный к шлангу или образующий его часть.

Иллюстративный путь потока воздуха в устройстве при использовании изображен стрелками на Фиг. 1.

Мундштук 25 может содержать элемент 27 для активации. Элемент 27 для активации может представлять собой переключатель, кнопку или тому подобное, или он может представлять собой датчик затяжки или тому подобное. Элемент 27 для активации может быть размещен в любом другом подходящем месте устройства 100. Элемент 27 для активации может быть связан посредством беспроводной связи с электронной схемой 30 управления для приведения устройства 100 в состояние готовности к использованию или для инициирования активации нагревательного элемента 160 электронной схемой управления, например, путем подачи питания от источника 35 питания на нагревательный элемент 160.

Электронная схема 30 управления и источник 35 питания могут быть расположены в любом подходящем месте элемента 130, генерирующего аэрозоль, включая места, отличные от сторон элемента 130, как показано на Фиг. 1.

Теперь обратимся к Фиг. 2A, 2B и 2C: корпус 310 лотка вставлен в приемник кальянного устройства 100. Корпус 310 лотка образует полость 311, выполненную с возможностью размещения в ней картриджа 200, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. Когда картридж 200 вставлен в полость 311, и корпус 310 вставлен в приемник кальянного устройства 100, картридж 200 может нагреваться кальянным устройством для испарения одного или более компонентов субстрата, образующего аэрозоль, для вдыхания пользователем. Лоток также содержит крышку 395 для покрытия открытого верхнего конца полости, образованной корпусом 310 лотка. Крышка 395 содержит сквозное отверстие 397, обеспечивающее возможность поступления воздуха в кальянное устройство и протекание его через картридж 200. Лоток, изображенный на Фиг. 1, содержит рукоятку 390, проходящую от корпуса 310 в сторону от полости. Пользователь может держаться за рукоятку 390 для облегчения манипуляций с лотком и картриджем 200. Рукоятка 390 может содержать теплоизоляционный материал для предотвращения переноса существенного количества тепла, генерируемого при использовании кальянного устройства 100, к рукоятке 390.

На Фиг. 3 показан лоток 300, который содержит корпус 310 и крышку 395. Корпус 310 представляет собой цельную конструкцию, имеющую боковую стенку 316, которая образует полость 311, которая проходит от открытого верхнего конца к нижнему концу 318. Корпус 310 также имеет внешнюю стенку 312, которая проходит от верхнего ската 314 полости 311. Внешняя стенка 312 образует вторую полость 321 между внешней стенкой 312 и боковой стенкой 316. Вторая полость выполнена с возможностью размещения в ней верхней части кальянного устройства 100 таким образом, что по меньшей мере часть внешней стенки 312 корпуса 310 лотка расположена вокруг кальянного устройства 100, когда боковая стенка 316 лотка 300 размещена в приемнике 140 кальянного устройства 100.

Внешняя стенка 312 корпуса 310 лотка 300 удерживает корпус 310 на месте относительно кальянного устройства 100. Внешняя стенка 312 может быть образована из теплоизоляционного материала или материалов, позволяющих пользователю браться за внешнюю стенку 312 после использования кальянного устройства 100 без причинения пользователю дискомфорта из-за тепла, генерируемого при использовании устройства 100.

Полость 311 обеспечивает пространство для размещения картриджа 200, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. Боковая стенка 316, образующая полость 311, выполнена с возможностью контакта с картриджем 200 по длине картриджа 200 для переноса тепла от нагревательного элемента 160, который образует по меньшей мере часть приемника 140 кальянного устройства 100, на картридж 200. Верхний скат 314 облегчает позиционирование картриджа 200 в полости 311 и направляет картридж 200 в рабочее положение во время вставки.

Корпус 310 содержит нижний прокалывающий элемент 320. Прокалывающий элемент содержит множество полых продолговатых элементов, имеющих сужающиеся концы, которые прокалывают картридж 200 с образованием выпусков в картридже 200 для потока воздуха через картридж и в шахту 190.

Крышка 395 содержит сквозное отверстие 397, сообщающееся с полыми продолговатыми элементами, которые образуют верхний прокалывающий элемент 391 лотка 300. Когда крышка 395 вставлена в открытый верхний конец полости 311, полые продолговатые элементы прокалывающего элемента 391 прокалывают картридж 200 с образованием впусков для потока воздуха через картридж 200. Крышка 395 может быть установлена на место в полости 311 нажатием. В некоторых вариантах осуществления (не показаны) крышка может ввинчиваться в полость посредством подходящего резьбового зацепления.

Обратимся теперь к Фиг. 4, где приведен обзор способа применения лотка 300, который содержит корпус, имеющий внешнюю стенку. Корпус 310 лотка 300 может быть размещен на кальянном устройстве 100 таким образом, что наружная стенка расположена вокруг части кальянного устройства, и боковая стенка 316 размещена в приемнике кальянного устройства. Картридж 200 может быть размещен в полости, образованной корпусом 310 лотка 300, и крышка 395, имеющая сквозное отверстие 397, может быть размещена на корпусе 310. Размещение крышки 395 на корпусе 310 может обеспечивать прокалывание картриджа 200 сверху и снизу с образованием впусков и выпусков для потока воздуха через картридж 200. При израсходовании субстрата, образующего аэрозоль, картриджа 200 или окончании сеанса использования кальяна лоток 300 может быть удален из кальянного устройства 100, крышка 395 может быть снята с корпуса 310 лотка 300, и корпус 310 может быть перевернут, в результате чего картридж 200 будет выброшен в соответствующий контейнер 400 для отходов.

На Фиг. 5 представлен обзор способа применения лотка 300, содержащего корпус 310, который не содержит внешнюю стенку. Корпус 310 содержит боковые стенки, которые образуют полость для размещения в ней картриджа 200 и для размещения в приемнике кальянного устройства 100. Корпус 310 содержит рукоятку 390. Когда израсходуется субстрат, образующий аэрозоль, картриджа 200 или заканчивается сеанс использования кальяна, лоток 300 может быть удален из кальянного устройства 100 путем взятия за рукоятку 390, крышка 395 может быть снята с корпуса 310 лотка 300, и корпус 310 может быть перевернут, в результате чего картридж 200 будет выброшен в соответствующий контейнер 400 для отходов.

Таким образом, описаны лотки с прокалывающими элементами для применения с кальянными устройствами. Различные модификации и варианты настоящего изобретения будут очевидны специалистам в данной области техники без выхода за рамки объема и сущности настоящего изобретения. Несмотря на то, что настоящее изобретение было описано применительно к конкретным предпочтительным вариантам осуществления, следует понимать, что заявленное изобретение не должно неправомерно ограничиваться такими конкретными вариантами осуществления. Действительно, различные модификации описанных вариантов осуществления настоящего изобретения, которые очевидны специалистам в областях механики, химии и производства изделий, генерирующих аэрозоль, или в смежных областях, должны быть включены в объем нижеследующей формулы изобретения.

Группа изобретений относится к области табакокурения, в частности к кальянным приспособлениям для удержания аэрозольобразующих картриджей. Лоток для применения с кальянным устройством содержит корпус, образующий полость для размещения картриджа, содержащего субстрат, образующий аэрозоль. Полость имеет открытый верхний конец, в который может быть вставлен картридж, и имеет нижний конец. Корпус содержит боковую стенку, образующую внутреннюю поверхность полости. Прокалывающий элемент проходит в полость от нижнего конца полости. Прокалывающий элемент размещен с возможностью прокалывания картриджа на первой поверхности. Картридж вставлен в полость лотка, и к картриджу прикладывается усилие, вызывающее перемещение первой поверхности картриджа в направлении к нижнему концу полости. Корпус содержит внешнюю стенку. Вторая полость образована между внешней стенкой и боковой стенкой, которая образует внутреннюю поверхность полости. Вторая полость выполнена с возможностью зацепления с частью кальянного устройства. Достигается технический результат - исключение случайного контакта пользователя с содержимом картриджа при его использовании в кальянном устройстве. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Лоток для применения с кальянным устройством, причем кальянное устройство имеет приемник для размещения в нем лотка, при этом лоток содержит:

корпус, образующий полость для размещения картриджа, содержащего субстрат, образующий аэрозоль, причем полость имеет открытый верхний конец, в который может быть вставлен картридж, и имеет нижний конец, причем корпус содержит боковую стенку, которая образует внутреннюю поверхность полости;

прокалывающий элемент, проходящий в полость от нижнего конца полости, причем прокалывающий элемент размещен с возможностью прокалывания картриджа на первой поверхности, когда картридж вставлен в полость лотка и к картриджу прикладывается усилие, вызывающее перемещение первой поверхности картриджа в направлении к нижнему концу полости; и

внешнюю стенку, причем вторая полость образована между внешней стенкой и боковой стенкой, которая образует внутреннюю поверхность полости, при этом вторая полость выполнена с возможностью зацепления с частью кальянного устройства.

2. Лоток по п. 1, отличающийся тем, что боковая стенка образована из теплопроводного материала.

3. Лоток по п. 2, отличающийся тем, что по меньшей мере часть боковой стенки сужается внутрь в направлении от открытого верхнего конца полости к нижнему концу полости.

4. Лоток по п. 3, отличающийся тем, что полость имеет форму усеченного конуса.

5. Лоток по любому из пп. 1-3, дополнительно содержащий рукоятку, проходящую от корпуса в направлении от полости.

6. Лоток по п. 5, отличающийся тем, что рукоятка образована из теплоизоляционного материала.

7. Лоток по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что внешняя стенка теплоизолирована от боковой стенки.

8. Лоток по любому из предыдущих пунктов, содержащий крышку для покрывания открытого верхнего конца полости, образованной корпусом, причем крышка содержит прокалывающий элемент крышки, проходящий от поверхности, выполненной с возможностью быть обращенной к полости, когда крышка покрывает открытый верхний конец полости, и при этом прокалывающий элемент крышки проходит в полость и размещен с возможностью прокалывания картриджа на второй поверхности, когда картридж вставлен в полость лотка и к крышке прикладывается усилие, вызывающее перемещение прокалывающего элемента крышки в направлении нижнего конца полости.

9. Узел, содержащий лоток по любому из пп. 1-8 и кальянное устройство.

10. Узел по п. 9, отличающийся тем, что кальянное устройство дополнительно содержит:

колбу, содержащую внутренний объем, выполненный с возможностью вмещения жидкости;

приемник для размещения лотка;

нагревательный элемент, который образует по меньшей мере часть поверхности приемника, при этом нагревательный элемент выполнен с возможностью нагревания субстрата, образующего аэрозоль, в картридже, размещенном в лотке, с образованием аэрозоля; и

шахту для переноса аэрозоля из картриджа в колбу.

11. Узел, содержащий лоток по любому из пп. 1-8 или узел по п. 9 или 10 и картридж.

12. Узел по п. 11, отличающийся тем, что субстрат, образующий аэрозоль, в картридже содержит никотин.

13. Узел по п. 11 или 12, отличающийся тем, что субстрат, образующий аэрозоль, содержащийся в картридже, содержит табак.