ВНЕШНИЙ ОБЕРТОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ, СОДЕРЖАЩИЙ ФОРМИРОВАТЕЛЬ АЭРОЗОЛЯ ДЛЯ ЭЛЕМЕНТА В ВИДЕ ИСТОЧНИКА АЭРОЗОЛЯ Российский патент 2024 года по МПК A24D1/20 

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Настоящая заявка испрашивает приоритет и преимущество заявки на патент США №16/197,077, озаглавленной «Внешний оберточный материал, содержащий формирователь аэрозоля для элемента в виде источника аэрозоля», поданной 20 ноября 2018 года, которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к элементам в виде источника аэрозоля и их использованию для выработки табачных компонентов или других материалов в пригодной для вдыхания форме. Более конкретно, настоящее изобретение относится к внешним оберточным материалам и элементам в виде источников аэрозоля, которые содержат внешние оберточные материалы, для использования с устройствами и системами доставки аэрозоля, такими как курительные изделия, которые используют электрически вырабатываемое тепло или горючие источники поджигания на основе углерода для нагрева табачного или нетабачного материала, предпочтительно без значительного сгорания для обеспечения пригодного для вдыхания вещества в форме аэрозоля для потребления человеком.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

На протяжении многих лет было предложено множество курительных изделий в качестве усовершенствования или альтернативы курительным продуктам, основанным на сжигании табака. Некоторые приведенные для примера альтернативы включают устройства, в которых твердое или жидкое топливо сжигают для передачи тепла табаку или в которых для обеспечения такого источника нагрева используют химическую реакцию. Дополнительные приведенные для примера альтернативы используют электрическую энергию для нагрева табака и/или других материалов генерирующих аэрозоль подложек, таких как описаны в патенте США №9,078,473 под авторством Worm и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки.

Смысл усовершенствований или альтернатив курительным изделиям обычно заключался в обеспечении ощущений, связанных с курением сигарет, сигар или курительных трубок, но без доставки значительного количества продуктов неполного сгорания и пиролиза. С этой целью предложено множество курительных продуктов, генераторов аромата и медицинских ингаляторов, которые используют электрическую энергию для испарения или нагревания легкоиспаряемого материала или пытаются обеспечить ощущения курения сигарет, сигар или курительных трубок без существенного сжигания табака. См., например, различные альтернативные курительные изделия, устройства доставки аэрозоля и источники для вырабатывания тепла, изложенные в уровне техники, как описано в патенте США №7,726,320 под авторством Robinson и др. и в публикациях заявок на патент США №2013/0255702 под авторством Griffith, Jr. и др. и №2014/0096781 под авторством Sears и др., которые полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Также см., например, различные типы курительных изделий, устройств доставки аэрозоля и источников для вырабатывания тепла с электрическим приводом, ссылка на которые приведена посредством товарного знака и источника коммерческой информации в публикации заявки на патент США №2015/0220232 под авторством Bless и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки. Дополнительные типы курительных изделий, устройств доставки аэрозоля и источников для вырабатывания тепла с электрическим приводом, ссылка на которые приведена посредством товарного знака и источника коммерческой информации, перечислены в публикации заявки на патент США №2015/0245659 под авторством DePiano и др., которая также полностью включена в настоящий документ посредством ссылки. Другие характерные сигареты или курительные изделия, которые были описаны и, в некоторых случаях, стали доступны в продаже, включают такие, которые описаны в патенте США №4,735,217 под авторством Gerth и др.; патентах США №4,922,901, №4,947,874 и №4,947,875 под авторством Brooks и др.; патенте США №5,060,671 под авторством Counts и др.; патенте США №5,249,586 под авторством Morgan и др.; патенте США №5,388,594 под авторством Counts и др.; патенте США №5,666,977 под авторством Higgins и др.; патенте США № 6,053,176 под авторством Adams и др.; патенте США №6,164,287 под авторством White; патенте США №6,196,218 под авторством Voges; патенте США №6,810,883 под авторством Felter и др.; патенте США №6,854,461 под авторством Nichols; патенте США №7,832,410 под авторством Hon; патенте США №7,513,253 под авторством Kobayashi; патенте США №7,726,320 под авторством Robinson и др.; патенте США №7,896,006 под авторством Hamano; патенте США №6,772,756 под авторством Shayan; публикации патента США №2009/0095311 под авторством Hon; публикациях патентов США №2006/0196518, 2009/0126745 и 2009/0188490 под авторством Hon; в публикации патента США №2009/0272379 под авторством Thorens и др.; в публикациях патентов США №2009/0260641 и 2009/0260642 под авторством Monsees и др.; в публикациях патентов США №2008/0149118 и 2010/0024834 под авторством Oglesby и др.; в публикации патента США №2010/0307518 под авторством Wang и в WO 2010/091593 под авторством Hon, которые полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.

Репрезентативные продукты, которые сходны по многим атрибутам с сигаретами, сигарами или курительными трубками традиционных типов, являются доступными на рынке как ACCORD®, производимые компанией Philip Morris Incorporated; ALPHA™, JOYE 510™ и M4™, производимые компанией InnoVapor LLC; CIRRUS™ и FLING™, производимые компанией White Cloud Cigarettes; BLU™, производимые компанией Fontem Ventures B.V.; COHITA™, COLIBRI™, ELITE CLASSIC™, MAGNUM™, PHANTOM™ и SENSE™, производимые компанией EPUFFER® International Inc.; DUOPRO™, STORM™ и VAPORKING®, производимые компанией Electronic Cigarettes, Inc.; EGAR™, производимые компанией Egar Australia; eGo-C™ и eGo-T™, производимые компанией Joyetech; ELUSION™, производимые компанией Elusion UK Ltd; EONSMOKE®, производимые компанией Eonsmoke LLC; FIN™TM, производимые компанией FIN Branding Group, LLC; SMOKE®, производимые компанией Green Smoke Inc. USA; GREENARETTE™, производимые компанией Greenarette LLC; HALLIGAN™, HENDU™, JET™, MAXXQ™, PINK™ и PITBULL™, производимые компанией Smoke Stik®; HEATBAR™, производимые компанией Philip Morris International, Inc.; HYDRO IMPERIAL™ и LXE™, производимые компанией Crown7; LOGIC™ и THE CUBAN™, производимые компанией LOGIC Technology; LUCI®, производимые компанией Luciano Smokes Inc.; METRO®, производимые компанией Nicotek, LLC; NJOY® и ONEJOY™, производимые компанией Sottera, Inc.; NO. 7™, производимые компанией SS Choice LLC; PREMIUM ELECTRONIC CIGARETTE™, производимые компанией PremiumEstore LLC; RAPP E-MYSTICK™, производимые компанией Ruyan America, Inc.; RED DRAGON™, производимые компанией Red Dragon Products, LLC; RUYAN®, производимые компанией Ruyan Group (Holdings) Ltd.; SF®, производимые компанией Smoker Friendly International, LLC; GREEN SMART SMOKER®, производимые компанией The Smart Smoking Electronic Cigarette Company Ltd.; SMOKE ASSIST®, производимые компанией Coastline Products LLC; SMOKING EVERYWHERE®, производимые компанией Smoking Everywhere, Inc.; V2CIGS™, производимые компанией VMR Products LLC; VAPOR NINE™, производимые компанией VaporNine LLC; VAPOR4LIFE®, производимые компанией Vapor 4 Life, Inc.; VEPPO™, производимые компанией E-CigaretteDirect, LLC; VUSE®, производимые компанией R.J. Reynolds Vapor Company; Mistic Menthol product, производимые компанией Mistic Ecigs; и the Vype product, производимые компанией CN Creative Ltd.; IQOS™, производимые компанией Philip Morris International и GLO™, производимые компанией British American Tobacco. Другие электрические устройства доставки аэрозоля, и, в частности, устройства, которые были охарактеризованы как так называемые электронные сигареты, продавали под торговыми марками COOLER VISIONS™; DIRECT E-CIG™; DRAGONFLY™; EMIST™; EVERSMOKE™; GAMUCCI®; HYBRID FLAME™; KNIGHT STICKS™; ROYAL BLUES™; SMOKETIP® и SOUTH BEACH SMOKE™.

Изделия, которые вырабатывают вкус и ощущение курения за счет электрического нагрева табака, полученных из табака материалов или других полученных из растений материалов, обладают нестабильными эксплуатационными характеристиками. Например, некоторые изделия обладают нестабильным высвобождением ароматизаторов или других пригодных для вдыхания материалов. Соответственно, может быть предпочтительным обеспечение курительного изделия, которое может обеспечить ощущения курения сигарет, сигар или курительных трубок без сгорания материала субстрата и за счет улучшенных эксплуатационных характеристик.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящем изобретении в различных вариантах реализации предложены элемент в виде источника аэрозоля и внешний оберточный материал, выполненный с возможностью по существу окружать внешнюю поверхность части в виде субстрата элемента в виде источника аэрозоля.

Пример реализации 1: Элемент в виде источника аэрозоля, содержащий часть в виде субстрата, которая включает в себя материал субстрата, выполненный с возможностью генерирования первичного пригодного для вдыхания вещества при приложении к нему тепла, причем часть в виде субстрата образует внешнюю поверхность, и внешний оберточный материал, выполненный с возможностью по существу окружать указанную внешнюю поверхность части в виде субстрата, причем внешний оберточный материал содержит множество слоев, при этом по меньшей мере один из слоев внешнего оберточного материала содержит генерирующий аэрозоль компонент.

Пример реализации 2: Элемент в виде источника аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором генерирующий аэрозоль компонент, содержащийся во внешнем оберточном материале, имеет наполнение формирователем аэрозоля приблизительно от 2% до 20%.

Пример реализации 3: Элемент в виде источника аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором генерирующий аэрозоль компонент, содержащийся во внешнем оберточном материале, имеет наполнение формирователем аэрозоля приблизительно от 20% до 40%.

Пример реализации 4: Элемент в виде источника аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором внешний оберточный материал содержит трехслойный слоистый материал, который включает в себя внешний слой, внутренний слой, расположенный вблизи внешней поверхности материала субстрата, и промежуточный слой, расположенный между внешний слоем и внутренним слоем.

Пример реализации 5: Элемент в виде источника аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором внешний слой содержит бумажный материал, промежуточный слой содержит фольгированный материал, а внутренний слой содержит генерирующий аэрозоль материал.

Пример реализации 6: Элемент в виде источника аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором генерирующий аэрозоль материал содержит литой лист, содержащий волокнистый материал.

Пример реализации 7: Элемент в виде источника аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором генерирующий аэрозоль материал содержит восстановленный табачный лист.

Пример реализации 8: Элемент в виде источника аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором внешний оберточный материал выполнен с возможностью выработки исходного пригодного для вдыхания вещества до выработки первичного пригодного для вдыхания вещества из материала субстрата.

Пример реализации 9: Элемент в виде источника аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором внешний оберточный материал выполнен с возможностью выработки вторичного пригодного для вдыхания вещества после выработки первичного пригодного для вдыхания вещества из материала субстрата.

Пример реализации 10: Элемент в виде источника аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором внешний оберточный материал выполнен с возможностью выработки исходного пригодного для вдыхания вещества в ответ на приложение тепла от источника электрически вырабатываемого тепла.

Пример реализации 11: Элемент в виде источника аэрозоля по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором внешний оберточный материал выполнен с возможностью выработки исходного пригодного для вдыхания вещества в ответ на приложение тепла от горючего источника тепла на основе углерода.

Пример реализации 12: Внешний оберточный материал, выполненный с возможностью по существу окружать внешнюю поверхность части в виде субстрата элемента в виде источника аэрозоля, содержащий множество слоев, причем по меньшей мере один из слоев внешнего оберточного материала содержит генерирующий аэрозоль компонент.

Пример реализации 13: Внешний оберточный материал по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором генерирующий аэрозоль компонент, содержащийся во внешнем оберточном материале, имеет наполнение формирователем аэрозоля приблизительно от 2% до 20%.

Пример реализации 14: Внешний оберточный материал по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором генерирующий аэрозоль компонент, содержащийся во внешнем оберточном материале, имеет наполнение формирователем аэрозоля приблизительно от 20% до 40%.

Пример реализации 15: Внешний оберточный материал по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором внешний оберточный материал содержит трехслойный слоистый материал, который включает в себя внешний слой, внутренний слой, расположенный вблизи внешней поверхности материала субстрата, и промежуточный слой, расположенный между внешний слоем и внутренним слоем.

Пример реализации 16: Внешний оберточный материал по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором внешний слой содержит бумажный материал, промежуточный слой содержит фольгированный материал, а внутренний слой содержит генерирующий аэрозоль материал.

Пример реализации 17: Внешний оберточный материал по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором генерирующий аэрозоль материал содержит литой лист, содержащий волокнистый материал.

Пример реализации 18: Внешний оберточный материал по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором генерирующий аэрозоль материал содержит восстановленный табачный лист.

Пример реализации 19: Внешний оберточный материал по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором внешний оберточный материал выполнен с возможностью выработки исходного пригодного для вдыхания вещества в ответ на приложение тепла от источника электрически вырабатываемого тепла.

Пример реализации 20: Внешний оберточный материал по любому предшествующему примеру реализации или любой комбинации любых предшествующих примеров реализации, в котором внешний оберточный материал выполнен с возможностью выработки исходного пригодного для вдыхания вещества в ответ на приложение тепла от горючего источника тепла на основе углерода.

Эти и другие признаки, аспекты и преимущества раскрытия настоящего изобретения станут очевидными по прочтении приведенного ниже подробного описания с сопроводительными чертежами, которые кратко описаны ниже. Настоящее изобретение включает в себя любую комбинацию из двух, трех, четырех или более вышеуказанных вариантов реализаций, а также комбинации из двух, трех, четырех или более признаков или элементов, сформулированных в настоящем описании, независимо от того, скомбинированы ли такие признаки или элементы в явной форме в описании конкретного варианта реализации в настоящем документе. Настоящее раскрытие предназначено для целостного прочтения, так что любые отдельные признаки или элементы раскрытого изобретения в любых его различных аспектах и вариантах реализации должны рассматриваться как комбинируемые, если контекст явно не предписывает иное.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Таким образом, после описания аспектов данного изобретения в вышеизложенных общих терминах, ниже приведены ссылки на сопроводительные чертежи, которые необязательно выполнены в масштабе, и на которых:

на ФИГ. 1 показан вид в перспективе устройства доставки аэрозоля, содержащего управляющий корпус и элемент в виде источника аэрозоля, причем элемент в виде источника аэрозоля и управляющий корпус соединены друг с другом согласно примеру реализации настоящего изобретения;

на ФИГ. 2 показан вид в перспективе устройства доставки аэрозоля по ФИГ. 1, причем элемент в виде источника аэрозоля и управляющий корпус отсоединены друг от друга согласно примеру реализации настоящего изобретения;

на ФИГ. 3 показан схематичный вид спереди устройства доставки аэрозоля по ФИГ. 1, причем элемент в виде источника аэрозоля и управляющий корпус соединены друг с другом согласно примеру реализации настоящего изобретения;

на ФИГ. 4 показан схематический вид в разрезе части в виде субстрата элемента в виде источника аэрозоля по ФИГ. 1 согласно примеру реализации настоящего изобретения;

на ФИГ. 5 показан вид в перспективе элемента в виде источника аэрозоля согласно примеру реализации настоящего изобретения; и

на ФИГ. 6 показан схематический вид в разрезе части в виде субстрата элемента в виде источника аэрозоля по ФИГ. 5 согласно примеру реализации настоящего изобретения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение описано более подробно ниже со ссылкой на его варианты реализации. Указанные варианты реализации описаны таким образом, что данное раскрытие основательно, полно и полностью передает объем изобретения для специалиста в данной области техники. В действительности, настоящее изобретение может быть реализовано во многих различных формах и не должно рассматриваться как ограниченное вариантами реализации, приведенными в данном документе; скорее указанные варианты реализации приведены для того, чтобы данное изобретение соответствовало применимым законодательным требованиям. В данном описании и в прилагаемой формуле изобретения грамматическая конструкция, указывающая на то, что элемент приводится в единственном числе, также подразумевает и множественное число, если контекст изобретения явно не предписывает иное. Кроме того, хотя в настоящем документе может быть сделана ссылка на количественные показатели, значения, геометрические соотношения или тому подобное, если не указано иное, любой один или более, если не все из них, могут быть абсолютными или приблизительными для учета приемлемых изменений, которые могут иметь место, например, из-за технических допусков или тому подобного.

Как описано ниже, примеры реализаций раскрытия настоящего изобретения относятся к генерирующим аэрозоль субстратам для использования в элементах в виде источников аэрозоля и к элементам в виде источников аэрозоля для использования с устройствами доставки аэрозоля. Некоторые варианты реализации устройств доставки аэрозоля согласно раскрытию настоящего изобретения используют электрическую энергию для нагрева материала с образованием пригодного для вдыхания вещества (табачные продукты с электрическим нагревом). Другие варианты реализации устройств доставки аэрозоля и/или элементов в виде источника аэрозоля согласно раскрытию настоящего изобретения используют воспламеняемый источник тепла для нагрева материала (предпочтительно без сжигания материала в какой-либо значительной степени) с образованием пригодного для вдыхания вещества (например, нагреваемые углеродом табачные продукты). Предпочтительно материал нагревают без сжигания материала в какой-либо значительной степени. Компоненты таких систем имеют форму изделий, которые являются достаточно компактными для того, чтобы считаться портативными устройствами. Иначе говоря, использование компонентов предпочтительных устройств доставки аэрозоля не приводит к образованию дыма, как это имеет место в случае образования аэрозоля преимущественно из побочных продуктов горения или пиролиза табака; вместо этого использование предпочтительных систем приводит к образованию пара в результате улетучивания или испарения определенных компонентов, включенных в систему. В некоторых примерах реализации компоненты устройств доставки аэрозоля и/или элементов в виде источника аэрозоля могут быть охарактеризованы как электронные сигареты, и указанные электронные сигареты наиболее предпочтительно включают табак и/или компоненты, полученные из табака, и, таким образом, доставляют компоненты, полученные из табака, в виде аэрозоля.

Генерирующие аэрозоль компоненты определенных предпочтительных устройств доставки аэрозоля и/или элементов в виде источника аэрозоля могут обеспечить множество ощущений (например, ритуалы вдоха и выдоха, типы вкусов и ароматов, органолептические эффекты, физическое ощущение, ритуалы использования, визуальные сигналы, такие как те, которые обеспечены посредством видимого аэрозоля, и тому подобное) курения сигареты, сигары или курительной трубки, которые обусловлены поджиганием и сжиганием табака (и затем вдыханием табачного дыма) без в какой-либо значительной степени сгорания каких-либо их компонентов. Например, пользователь устройства доставки аэрозоля и/или элемента в виде источника аэрозоля в соответствии с некоторыми примерами реализаций раскрытия настоящего изобретения может держать и использовать этот компонент подобно тому, как курильщик использует курительное изделие традиционного вида, осуществляя затяжку через один конец указанного средства для вдыхания аэрозоля, образованного этим средством, выполняя или осуществляя затяжки в выбранные промежутки времени и тому подобное.

Хотя системы в целом описаны в настоящем документе в условиях вариантов реализаций, связанных с устройствами доставки аэрозоля и/или элементами в виде источника аэрозоля, такими как так называемые «электронные сигареты» или «нагревающие табак продукты», следует понимать, что механизмы, компоненты, признаки и способы могут быть осуществлены во множестве различных форм и связаны с различными изделиями. Например, приведенное в настоящем документе описание может быть использовано совместно с вариантами реализаций традиционных курительных изделий (например, сигареты, сигары, трубки и т.п.), сигаретами с нагревом, но без горения, и связано с упаковкой для любых продуктов, раскрытых в настоящем документе. Соответственно, следует понимать, что описание механизмов, компонентов, признаков и способов, раскрытых в настоящем документе, приведены в условиях вариантов реализаций, относящихся к устройствам доставки аэрозоля только в качестве примера и могут быть реализованы и использованы в различных других продуктах и способах.

Устройства доставки аэрозоля и/или элементы в виде источника аэрозоля настоящего изобретения также могут быть охарактеризованы как парообразующие изделия или изделия доставки лекарственного препарата. Таким образом, такие изделия или устройства могут быть приспособлены для подачи одного или более веществ (например, ароматизаторов и/или фармацевтических активных ингредиентов) в пригодной для вдыхания форме или состоянии. Например, вдыхаемые вещества могут быть по существу в виде пара (например, вещество, которое находится в газообразной фазе при температуре ниже его критической точки). В качестве альтернативы, вдыхаемые вещества могут находиться в форме аэрозоля (т.е. взвеси тонких твердых частиц или жидких капель в газе). В целях простоты используемый в настоящей заявке термин «аэрозоль» предназначен для обозначения паров, газов и аэрозолей той формы или того типа, которые подходят для вдыхания человеком, независимо от того, являются ли они или не являются видимыми и имеют или не имеют форму, которая может считаться «подобной дыму». Физическая форма пригодного для вдыхания вещества необязательно ограничена природой устройств изобретения, а скорее может зависеть от природы среды и самого пригодного для вдыхания вещества касательно того, находится ли это вещество в парообразном состоянии или в аэрозольном состоянии. В некоторых вариантах реализации термины «пар» и «аэрозоль» могут быть взаимозаменяемыми. Таким образом, для простоты, термины «пар» и «аэрозоль», используемые для описания аспектов данного изобретения, следует понимать как взаимозаменяемые, если не указано иное.

В некоторых вариантах реализации устройства доставки аэрозоля согласно раскрытию настоящего изобретения могут содержать некоторую комбинацию источника питания (например, источника электропитания), по меньшей мере одного управляющего компонента (например, средства для приведения в действие, управления, регулирования и прекращения подачи питания для выработки тепла, например, посредством управления протеканием электрического тока от источника питания к другим компонентам изделия, например, микропроцессору, отдельному или как части микроконтроллера), нагревательного элемента (например, электрический резистивный нагревательный элемент или другой компонент, и/или индуктивная катушка или другие соответствующие компоненты и/или один или более радиационных нагревательных элементов) и элемента в виде источника аэрозоля, который содержит часть в виде субстрата, способную образовывать аэрозоль при приложении достаточного тепла. В некоторых вариантах реализации нагревательный элемент может быть расположен в управляющем корпусе, а в других вариантах реализации нагревательный элемент может быть расположен в элементе в виде источника аэрозоля. В некоторых вариантах реализации ряд этих компонентов может быть расположен внутри наружного корпуса или оболочки, которые в некоторых вариантах реализации могут именоваться кожухом. Общая конструкция внешнего корпуса или оболочки может варьироваться, и конфигурация и формат внешнего корпуса, которые могут задавать общий размер и форму устройства доставки аэрозоля, также могут варьироваться. Хотя возможны другие конфигурации, в некоторых вариантах реализации продолговатый корпус, напоминающий форму сигареты или сигары, может быть образован из одного единого кожуха, или продолговатый кожух может быть образован из двух или более отделяемых корпусов. Например, устройство доставки аэрозоля может содержать продолговатую оболочку или корпус, которые могут по существу иметь трубчатую форму и, таким образом, напоминать форму обычной сигареты или сигары. В одном примере все компоненты устройства доставки аэрозоля расположены в одном кожухе или корпусе. В других вариантах реализации устройство доставки аэрозоля может содержать два или более кожухов, которые соединены и являются разъемными. Например, устройство доставки аэрозоля может иметь на одном конце управляющий корпус, содержащий кожух, содержащий один или более многоразовых компонентов (например, аккумулятор, такой как перезаряжаемую батарею и/или перезаряжаемый суперконденсатор, и различное электронное оборудование для управления работой этого изделия), а на другом конце присоединяемый к нему с возможностью съема внешний корпус или оболочку, содержащие одноразовую часть (например, одноразовый элемент в виде источника аэрозоля, содержащий ароматизатор).

В других вариантах реализации элементы в виде источника аэрозоля согласно настоящему изобретению могут в целом включать в себя воспламеняемый источник тепла, выполненный с возможностью нагрева материала в виде субстрата. Материал субстрата и/или по меньшей мере часть источника тепла могут быть покрыты внешней оберткой или оберточным материалом, футляром, компонентом, модулем, элементом или тому подобным. Общая конструкция оболочки является переменной, и конфигурация и формат оболочки, которая задает общий размер и форму элемента в виде источника аэрозоля, также является переменным. Хотя возможны другие конфигурации, в некоторых аспектах может быть желательным, чтобы общая конструкция, размер и/или форма этих вариантов реализации напоминали обычную сигарету или сигару. В различных аспектах источник тепла может быть выполнен с возможностью генерировать тепло для аэрозолизации материала субстрата, который содержит, например, материал субстрата, связанный с композицией предшественника аэрозоля, экструдированную структуру и/или субстрат, табак и/или относящийся к табаку материал, такой как материал, который в природных условиях присутствует в табаке и который может быть непосредственно выделен из табака или получен синтетически в твердой или жидкой форме (например, шарики, листы, кусочки, обертка) или тому подобное.

Более конкретные форматы, конфигурации и компоновки различных материалов субстрата, элементов в виде источников аэрозоля и компонентов в устройствах доставки аэрозоля в соответствии с настоящим изобретением будут очевидны в свете дальнейшего раскрытия изобретения, представленного ниже. Кроме того, выбор различных компонентов устройств доставки аэрозоля может быть понятен при рассмотрении имеющихся в продаже электронных устройств доставки аэрозоля. Далее, расположение компонентов внутри устройства доставки аэрозоля можно также оценить при рассмотрении имеющихся в продаже электронных устройств доставки аэрозоля.

В этом отношении, на ФИГ. 1 показано устройство 100 доставки аэрозоля согласно примеру реализации раскрытия настоящего изобретения. Устройство 100 доставки аэрозоля может содержать управляющий корпус 102 и элемент 104 в виде источника аэрозоля. В различных вариантах реализации элемент 104 в виде источника аэрозоля и управляющий корпус 102 могут быть выровнены с обеспечением возможности работы постоянно или с возможностью рассоединения. В этом отношении, на ФИГ. 1 показано устройство 100 доставки аэрозоля в соединенной конфигурации, а на ФИГ. 2 показано устройство 100 доставки аэрозоля в разъединенной конфигурации. Различные механизмы могут соединять элемент 104 в виде источника аэрозоля и управляющий корпус 102, например, в виде резьбового взаимодействия, взаимодействия с плотной посадкой, посадки с натягом, скользящей посадки, магнитного взаимодействия и тому подобного. Хотя устройство доставки аэрозоля согласно настоящему изобретению может включать различные варианты реализации, как более подробно описано ниже, использование устройства доставки аэрозоля потребителем будет таким же по охвату. Вышеизложенное описание использования устройства доставки аэрозоля применимо в различных вариантах реализации, описанных с незначительными модификациями, которые могут быть очевидны специалисту в данной области техники в свете дополнительного раскрытия, представленного в настоящем документе. Приведенное выше описание использования, однако, не предназначено для ограничения использования изделий настоящего изобретения, но предоставлено для соответствия всем необходимым требованиям раскрытия настоящего документа.

В различных вариантах реализации устройство 100 доставки аэрозоля согласно раскрытию настоящего изобретения может принимать различные общие формы, включая без ограничения общую форму, которая может быть определена как по существу стержнеобразная или по существу трубчатая форма или по существу цилиндрическая форма. В вариантах реализации по ФИГ. 1-2 устройство 100 имеет по существу круглое поперечное сечение, однако другие формы поперечного сечения (например, овал, квадрат, треугольник и т.д.) также охвачены раскрытием настоящего изобретения. Например, в некоторых вариантах реализации один или оба из управляющего корпуса 102 или элемента 104 в виде источника аэрозоля (и/или любые подкомпоненты) могут иметь по существу прямоугольную форму, такую как по существу прямоугольная кубовидная форма (например, аналогичная USB флеш-накопителю). В других вариантах реализации один или оба из управляющего корпуса 102 или элемента 104 в виде источника аэрозоля (и/или любые подкомпоненты) могут иметь другие портативные формы. Например, в некоторых вариантах реализации управляющий корпус 102 может иметь форму небольшой коробки, различные формы pod-мода («pod mod») илу форма брелока. Таким образом, такой язык, который описывает физическую форму изделия, также может быть применен к его отдельным компонентам, в том числе к управляющему корпусу 102 и элементу 104 в виде источника аэрозоля.

В различных вариантах реализации в предложенном устройстве доставки аэрозоля выравнивание компонентов может быть различным. В некоторых вариантах реализации часть в виде субстрата может быть расположена вблизи нагревательного элемента так, чтобы увеличить доставку аэрозоля к пользователю. Однако не исключены и другие конфигурации. В целом нагревательный элемент может быть расположен достаточно близко к части в виде субстрата так, что тепло от нагревательного элемента может испарять часть в виде субстрата (а также в некоторых вариантах реализации один или более ароматизаторов, медикаментов и тому подобное, которые также могут быть обеспечены для доставки пользователю) и образовывать аэрозоль для доставки пользователю. Когда нагревательный элемент нагревает часть в виде субстрата, аэрозоль формируется, высвобождается или генерируется в физической форме, подходящей для вдыхания потребителем. Следует отметить, что указанные выше термины следует считать взаимозаменяемыми, так что формы указанного термина, такие как «высвобождать», «высвобождение», «высвобождает» или «высвобожденный», включают в себя формы, такие как «формировать» или «генерировать», «формирование» или «генерирование», «формирует» или «генерирует» и «сформированный» или «сгенерированный». В частности, пригодное для вдыхания вещество высвобождается в виде пара или аэрозоля или их смеси, причем такие условия также использованы как взаимозаменяемые в настоящем документе, если не указано иное.

Как указано выше, устройство 100 доставки аэрозоля различных вариантов реализации может содержать батарею и/или другой источник электропитания для подачи электрического тока, достаточного для обеспечения различных функций устройства доставки аэрозоля, таких как питание нагревательного элемента, питание систем управления, питание индикаторов и тому подобное. Как будет более подробно описано ниже, источник питания может иметь различные варианты реализации. Предпочтительно источник питания может быть выполнен с возможностью подачи достаточной энергии для быстрой активации нагревательного элемента для формирования аэрозоля и снабжения энергией устройства доставки аэрозоля для его использования в течение необходимого периода времени. В некоторых вариантах реализации источник питания имеет размер, пригодный для удобного размещения в устройстве доставки аэрозоля таким образом, что устройством доставки аэрозоля можно удобно пользоваться. Примеры подходящих источников питания включают литий-ионные батареи, которые предпочтительно являются перезаряжаемыми (например, перезаряжаемая батарея литий-диоксид марганца). В частности, могут быть использованы литий-полимерные батареи, поскольку такие батареи могут обеспечить повышенную безопасность. Также могут быть использованы другие типы батарей - например, никелево-кадмиевые ячейки N50-AAA CADNICA. Кроме того, предпочтительный источник питания выполнен достаточно легким и не препятствует желаемому процессу курения. Некоторые примеры возможных источников питания описаны в патенте США №9,484,155 под авторством Peckerar и др. и в публикации заявки на патент США №2017/0112191 под авторством Sur и др., поданной 21 октября 2015 года, раскрытия которых полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.

В конкретных вариантах реализации одно или оба из управляющего корпуса 102 и/или элемента 104 в виде источника аэрозоля могут быть названы как одноразовые или как многоразового применения. Например, управляющий корпус 102 может иметь сменную батарею или перезаряжаемую батарею, твердотельную батарею, тонкопленочную твердотельную батарею, перезаряжаемый суперконденсатор и тому подобное, и, таким образом, быть скомбинирован с любым типом технологии перезарядки, включая подключение к обычному настенному зарядному устройству, подключение к автомобильному зарядному устройству (например, гнезду прикуривателя), подключение к компьютеру, например, через кабель или разъем универсальной последовательной шины (USB) (например, USB 2.0, 3.0, 3.1, USB типа C), подключение к фотоэлектрическому элементу (иногда указан как солнечный фотоэлемент) или к солнечной панели солнечных фотоэлементов, к беспроводному зарядному устройству, такому как зарядное устройство, которое использует индукционную беспроводную зарядку (включая, например, беспроводную зарядку в соответствии со стандартом Qi беспроводной зарядки, разработанной компанией Wireless Power Consortium (WPC)) или беспроводному радиочастотному (РЧ) зарядному устройству. Примеры индуктивных беспроводных зарядных систем описаны в публикации заявки на патент США №2017/0112196 под авторством Sur и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки. Кроме того, в некоторых вариантах реализации элемент 104 в виде источника аэрозоля может содержать устройство одноразового применения. Компонент одноразового применения для использования с управляющим корпусом раскрыт в патенте США №8,910,639 под авторством Chang и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки.

В дополнительных вариантах реализации источник питания может также содержать конденсатор. Конденсаторы могут разряжаться быстрее, чем батареи, и могут быть заряжены между затяжками, что позволяет батарее разряжаться в конденсатор с меньшей скоростью, чем если бы она использовалась для непосредственного питания нагревательного элемента. Например, суперконденсатор - например электрический двухслойный конденсатор (EDLC) - может использоваться отдельно от батареи или в сочетании с ней. При использовании отдельно суперконденсатор можно заряжать перед каждым использованием изделия. Таким образом, устройство может также включать в себя компонент зарядного устройства, который может быть прикреплен к курительному изделию между использованиями для пополнения суперконденсатора.

В предложенном устройстве доставки аэрозоля могут быть использованы дополнительные компоненты. Например, устройство доставки аэрозоля может включать в себя датчик потока, который чувствителен либо к изменениям давления, либо к изменениям воздушного потока, когда потребитель осуществляет затяжку через изделие (например, переключатель, приводимый в действие затяжкой). Другие возможные механизмы включения/выключения тока могут включать в себя переключатель включения/выключения, приводимый в действие температурой, или переключатель, приводимый в действие давлением губ). Пример механизма, который может обеспечить такую способность приведения в действие затяжкой, включает кремниевый датчик модели 163PC01D36, производимый подразделением MicroSwitch компании Honeywell, Inc., Фрипорт, штат Иллинойс. С таким датчиком нагревательный элемент может быстро активироваться при изменении давления, когда потребитель осуществляет затяжку на устройстве. Другие подходящие механизмы включения/выключения тока могут включать в себя переключатель включения/выключения, приводимый в действие температурой, или переключатель, приводимый в действие давлением губ. Кроме того, можно использовать устройства измерения потока, такие как те, которые используют принципы термоанемометрии, чтобы вызвать достаточно быстрое питание нагревательного элемента после обнаружения изменения воздушного потока. Еще одним переключателем, приводимым в действие затяжкой, который может быть использован, является дифференциальное реле давления, такое как модель № MPL-502-V, диапазон A, от компании Micro Pneumatic Logic, Inc., Форт Лодердейл, Флорида. Другим подходящим механизмом, приводимым в действие затяжкой, является чувствительный датчик давления (например, оснащенный усилителем или каскадом усиления), который, в свою очередь, соединен с компаратором для определения заданного порогового давления. Еще один подходящий механизм, приводимый в действие затяжкой, представляет собой лопатку, которая отклоняется воздушным потоком, перемещение которой обнаруживается средством определения перемещения. Еще одним подходящим механизмом приведения в действие является пьезоэлектрический переключатель. Также можно использовать подходящий датчик воздушного потока Honeywell MicroSwitch Microbridge, номер по каталогу AWM 2100V от подразделения MicroSwitch компании Honeywell, Inc., Фрипорт, штат Иллинойс. Дополнительные примеры управляемых по запросу электрических переключателей, которые могут использоваться в схеме нагрева в соответствии с настоящим изобретением, описаны в патенте США №4,735,217 под авторством Gerth и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки. Другие подходящие дифференциальные переключатели, аналоговые датчики давления, датчики расхода и тому подобное будут очевидны специалисту в данной области техники, знакомому с настоящим раскрытием. В некоторых вариантах реализации трубка измерения давления или другой канал, обеспечивающий соединение по текучей среде между переключателем, приводимым в действие затяжкой, и приемной камерой, может быть включен в управляющий корпус 102, так что изменения давления во время затяжки легко распознаются переключателем. Другие примеры устройств, приводимых в действие затяжкой, которые могут использоваться в соответствии с настоящим изобретением, раскрыты в патентах США №4,922,901, №4,947,874 и №4,947,874 под авторством Brooks и др.; в патенте США №5,372,148 под авторством McCafferty и др.; в патенте США №6,040,560 под авторством Fleischhauer и др.; №7,040,314 под авторством Nguyen и др., все из которых полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. В дополнение или в качестве альтернативы описанным выше, можно также использовать ручные переключатели.

В другом примере устройство доставки аэрозоля может содержать первую проводящую поверхность, выполненную с возможностью контакта с первой частью тела пользователя, держащего устройство, и вторую проводящую поверхность, электрически изолированную от первой проводящей поверхности, выполненной с возможностью контакта со второй частью тела пользователя. Таким образом, когда устройство доставки аэрозоля определяет изменение проводимости между первой проводящей поверхностью и второй проводящей поверхностью, испаритель активируется для испарения вещества, так что пары могут вдыхаться пользователем, удерживающим блок. Первая часть тела и вторая часть тела могут быть губой или частями руки (рук). Две проводящие поверхности также можно использовать для зарядки батареи, содержащейся в блоке персонального испарителя. Две проводящие поверхности могут также образовывать или быть частью соединителя, который может использоваться для вывода данных, хранящихся в памяти. Также сделана ссылка на патент США №9,861,773 под авторством Terry и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки.

Кроме того, патент США №5,154,192 под авторством Sprinkel и др. раскрывает индикаторы для курительных изделий; патент США №5,261,424 под авторством Sprinkel Jr. раскрывает пьезоэлектрические датчики, которые могут быть выполнены на ротовом конце устройства для регистрации активности губ пользователя, связанной с выполнением затяжки, с последующим запуском нагревания; патент США №5,372,148 под авторством McCafferty и др. раскрывает датчик затяжки для управления потоком энергии в массиве тепловой нагрузки в ответ на сопротивление затяжке мундштука; патент США №5,967,148 под авторством Harris и др. раскрывает приемные гнезда в курительном устройстве, которые включают идентификатор, обнаруживающий неоднородность в величине инфракрасной проницаемости вставленного компонента, и контроллер, выполняющий программу обнаружения при вводе компонента в приемное гнездо; патент США №6,040,560 под авторством Fleischhauer и др. описывает определенный выполняемый энергетический цикл со множественными дифференциальными фазами; патент США №5,934,289 под авторством Watkins и др. раскрывает фотонно-оптронные компоненты; патент США №5,954,979 под авторством Counts и др. раскрывает средства для изменения сопротивления затяжке через курительное устройство; патент США №6,803,545 под авторством Blake и др. раскрывает определенные конфигурации батареи для использования в курительных устройствах; патент США №7,293,565 под авторством Griffen и др. раскрывает различные системы зарядки для использования с курительными устройствами; патент США №8,402,976 под авторством Fernando и др. раскрывает компьютерные средства связи для курительных устройств, предназначенные для облегчения зарядки и позволяющие выполнять автоматизированный контроль устройства; патент США №8,689,804 под авторством Fernando и др. раскрывает системы идентификации для курительных устройств; и в публикации заявки на патент PCT WO 2010/003480 под авторством Flick раскрывает систему регистрации потока текучей среды, показывающую наличие затяжки в системе выработки аэрозоля; причем содержание всех вышеуказанных изобретений полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Дальнейшие примеры компонентов, связанных с электронными изделиями доставки аэрозоля и раскрывающих материалы и компоненты, которые могут быть использованы в настоящем устройстве, описаны в патентах США №4,735,217 под авторством Gerth и др.; №5,249,586 под авторством Morgan и др.; №5,666,977 под авторством Higgins и др.; №6,053,176 под авторством Adams и др.; №6,164,287 под авторством White; №6,196,218 под авторством Voges; №6,810,883 под авторством Felter и др.; №6,854,461 под авторством Nickols; №7,832,410 под авторством Hon; №7,513,253 под авторством Kobayashi; №7,896,006 под авторством Hamano; №6,772,756 под авторством Shayan; №8,156,944 и №8,375,957 под авторством Hon; №8,794,231 под авторством Thorens и др.; №8,851,083 под авторством Oglesby и др.; №8,915,254 и 8,925,555 под авторством Monsees и др.; №9,220,302 под авторством DePiano и др.; публикациях заявок на патент США №2006/0196518 и №2009/0188490 под авторством Hon; публикации заявки на патент США №2010/0024834 под авторством Oglesby и др.; публикации заявки на патент США №2010/0307518 под авторством Wang; публикации заявки на патент PCT WO 2010/091593 под авторством Hon и публикации заявки на патент PCT WO 2013/089551 под авторством Foo, которые полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Кроме того, публикация заявки на патент США №2017/0099877 под авторством Worm и др., поданной 13 октября 2015 года, раскрывает капсулы, которые могут быть включены в устройства доставки аэрозоля, и конфигурации для устройств доставки аэрозоля в форме брелока, и полностью включен в настоящий документ посредством ссылки. Разнообразные материалы, раскрытые в вышеупомянутых документах, могут быть включены в настоящие устройства в различных вариантах реализации и все вышеприведенные раскрытия полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.

Со ссылкой на ФИГ. 2 в показанном варианте реализации элемент 104 в виде источника аэрозоля содержит нагреваемый конец 106, который выполнен с возможностью вставки в управляющий корпус 102, и мундштучный конец 108, на котором пользователь осуществляет затяжку для создания аэрозоля. По меньшей часть нагреваемого конца 106 может содержать часть 110 в виде субстрата. Как будет более подробно описано ниже, в различных вариантах реализации элемент 104 в виде источника аэрозоля или его часть (например, нагреваемый конец 106 элемента 102 в виде источника аэрозоля) могут быть обернуты во внешний оберточный материал. В различных вариантах реализации мундштучный конец 108 элемента 104 в виде источника аэрозоля может включать в себя фильтр 114, который, например, может быть выполнен из ацетилцеллюлозного или пропиленового материала. Фильтр 114 может дополнительно или в качестве альтернативы содержать пряди содержащего табак материала, как описано в патенте США №5,025,814 под авторством Raker и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки. В различных вариантах реализации фильтр 114 может увеличивать структурную целостность мундштучного конца элемента в виде источника аэрозоля и/или обеспечивать фильтрующую способность, при желании, и/или обеспечивать сопротивление вытяжке. В некоторых вариантах реализации фильтр может содержать отдельные части. Например, некоторые варианты реализации могут включать сегмент, обеспечивающий фильтрацию, сегмент, обеспечивающий сопротивление затяжке, полый сегмент, обеспечивающий пространство для охлаждения аэрозоля, сегмент, обеспечивающий повышенную структурную целостность, другие сегменты фильтра и любое одно или любое сочетание вышеперечисленного.

В различных вариантах реализации между частью 110 в виде субстрата и мундштучным концом 108 элемента 104 в виде источника аэрозоля могут существовать другие компоненты. Например, в некоторых вариантах реализации между частью 110 в виде субстрата и мундштучным концом 108 элемента 104 в виде источника аэрозоля может быть расположена одна или любая комбинация из следующего: воздушный зазор; полая трубчатая конструкция; материалы с фазовым переходом для охлаждения воздуха; средство для высвобождения аромата; ионообменные волокна, способные к селективной химической адсорбции; частицы аэрогеля в качестве фильтрующей среды и другие подходящие материалы. Некоторые примеры возможных материалов с фазовым переходом включают, помимо прочего, соли, такие как AgNO₃, AlCl₃, TaCl₃, InCl₃, SnCl₂, AlI₃ и TiI₄; металлы и металлические сплавы, такие как селен, олово, индий, олово-цинк, индий-цинк или индий-висмут, и органические соединения, такие как D-маннит, янтарная кислота, p-нитробензойная кислота, гидрохинон и адипиновая кислота. Другие примеры описаны в патенте США №8,430,106 под авторством Potter и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки.

Как будет более подробно описано ниже, настоящее изобретение предназначено для использования с источником нагрева кондуктивного и/или индуктивного типа для нагрева материала субстрата с образованием аэрозоля. В различных вариантах реализации источник кондуктивного нагрева может содержать нагревательный узел, который содержит резистивный нагревательный элемент. Резистивные нагревательные элементы могут быть выполнены с возможностью выработки тепла при пропускании через них электрического тока. Электрически проводящие материалы, используемые в качестве резистивных нагревательных элементов, могут иметь низкую массу, низкую плотность и умеренное удельное сопротивление и являются термически стабильными при температурах, которые возникают во время использования. Подходящие нагревательные элементы быстро нагреваются и охлаждаются и, таким образом, обеспечивают эффективное использование энергии. Быстрый нагрев элемента может быть полезным для обеспечения почти немедленного выпаривания материала предшественника аэрозоля в непосредственной близости от него. Быстрое охлаждение предотвращает значительное выпаривание (и, следовательно, расход) материала предшественника аэрозоля в периоды, когда образование аэрозоля нежелательно. Такие нагревательные элементы могут также обеспечивать относительно точное управление температурным диапазоном, в котором находится материал предшественника аэрозоля, особенно при использовании повременного регулирования тока. Подходящие электропроводящие материалы предпочтительно являются химически неактивными по отношению к нагреваемым материалам (например, материалам предшественника аэрозоля и другим материалам пригодного для вдыхания вещества), чтобы не оказать отрицательное влияние на аромат или содержание получаемых аэрозоля или пара. Некоторые неограничивающие примеры материалов, которые могут использоваться в качестве электрически проводящего материала, включают углерод, графит, композиты на основе углерода/графита, металлы, керамику, такую как металлические и неметаллические карбиды, нитриды, оксиды, силициды, интерметаллические соединения, керметы, металлические сплавы и металлическая фольга. В частности, могут быть пригодными огнеупорные материалы. Для достижения желаемых свойств удельного сопротивления, массы и теплопроводности можно смешивать различные материалы. В конкретных вариантах реализации металлы, которые могут быть использованы, включают, например, никель, хром, сплавы никеля и хрома (например, нихром) и сталь. Материалы, которые могут быть пригодными для обеспечения резистивного нагрева, описаны в патентах США №5,060,671 под авторством Counts и др.; №5,093,894 под авторством Deevi и др.; №5,224,498 под авторством Deevi и др.; №5,228,460 под авторством Sprinkel Jr. и др.; №5,322,075 под авторством Deevi и др.; №5,353,813 под авторством Deevi и др.; №5,468,936 под авторством Deevi и др.; №5,498,850 под авторством Das; №5,659,656 под авторством Das; №5,498,855 под авторством Deevi и др.; №5,530,225 под авторством Hajaligol; №5,665,262 под авторством Hajaligol; №5,573,692 под авторством Das и др.; и №5,591,368 под авторством Fleischhauer и др., раскрытия которых полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.

В различных вариантах реализации нагревательный элемент может быть выполнен в различных формах, например в форме фольги, пены, сетки, полого шара, полушара, дисков, спиралей, волокон, проволоки, пленок, нитей, полос, лент или цилиндров. Такие нагревательные элементы часто содержат металлический материал и выполнены с возможностью выработки тепла в результате электрического сопротивления, связанного с прохождением через них электрического тока. Такие резистивные нагревательные элементы могут быть расположены вблизи с частью в виде субстрата и/или в непосредственном контакте с ней. Например, в одном варианте реализации нагревательный элемент может содержать цилиндр или другое нагревательное устройство, расположенное в управляющем корпусе 102, причем цилиндр изготовлен из одного или более проводящих материалов, в том числе, без ограничения, из меди, алюминия, платины, золота, серебра, железа, стали, латуни, бронзы, углерода (например, графита) или любой их комбинации. В различных вариантах реализации нагревательный элемент может также быть покрыт любым из этих или других проводящих материалов. Нагревательный элемент может быть расположен вблизи взаимодействующего конца управляющего корпуса 102 и может быть выполнен с возможностью по существу окружать часть нагреваемого конца 106 элемента 104 в виде источника аэрозоля, который содержит часть 110 в виде субстрата. Таким образом, нагревательный элемент может быть расположен вблизи части 110 в виде субстрата элемента 104 в виде источника аэрозоля, когда элемент в виде источника аэрозоля вставлен в управляющий корпус 102. В других примерах по меньшей мере часть нагревательного элемента может проникать по меньшей мере в часть элемента в виде источника аэрозоля (такая как, например, один или более штырьков и/или игл, которые проникают в элемент в виде источника аэрозоля) при вставке элемента в виде источника аэрозоля в управляющий корпус.

На ФИГ. 3 показан схематичный вид спереди устройства доставки аэрозоля по ФИГ. 1, причем управляющий корпус и элемент в виде источника аэрозоля соединены друг с другом согласно примеру реализации настоящего изобретения. Как показано на чертежах, устройство 100 доставки аэрозоля этого примера реализации включает в себя нагревательный узел 128, который содержит нагревательный элемент 132 в форме окружного нагревателя, который по существу окружает по меньшей мере часть нагреваемого конца 106 элемента 104 в виде источника аэрозоля. В частности, управляющий корпус 102 показанного варианта реализации содержит кожух 118, который включает в себя отверстие 119, образованное в его конце для взаимодействия. Управляющий корпус 102 также содержит датчик 120 расхода (например, датчик затяжки или выключатель давления), управляющий компонент 123 (например, схему обработки, саму по себе являющуюся микроконтроллером или представляющую его часть, печатную монтажную плату (PCB), которая содержит микропроцессор и/или микроконтроллер, тому подобное), источник 124 питания (например, батарею, которая может быть перезаряжаемой, и/или перезаряжаемый суперконденсатор) и концевую крышку, которая содержит индикатор 126 (например, светоизлучающий диод (LED)). В одном варианте реализации индикатор 126 может содержать один или более светоизлучающих диодов, светоизлучающих диодов на квантовых точках или тому подобное. Индикатор 126 может быть соединен с возможностью передачи данных с управляющим компонентом 123 и может светиться, например, во время выполнения затяжки пользователем через элемент 104 в виде источника аэрозоля при соединении с управляющим корпусом 102, что обнаруживается датчиком 120 расхода.

Другие индикации работы также охвачены раскрытием настоящего изобретения. Например, визуальные индикаторы работы также включают изменения в цвете света или интенсивности, чтобы показать прогрессирование курения. Тактильные индикаторы работы и звуковые индикаторы работы аналогичным образом охвачены настоящим раскрытием. Более того, комбинации таких индикаторов работы также пригодны для использования в одном курительном изделии. Согласно другому аспекту устройство может содержать один или более индикаторов или признаков, таких как, например, дисплей, выполненный с возможностью предоставления информации, соответствующей работе курительного изделия, такой как, например, величина мощности, оставшаяся в источнике питания, прогрессирование процесса курения, указание, соответствующее активации источника нагрева, и/или тому подобное.

Примеры возможных источников питания описаны в патенте США №9,484,155 под авторством Peckerar и др. и в публикации заявки на патент США №2017/0112191 под авторством Sur и др., поданной 21 октября 2015 года, раскрытия которых полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Относительно датчика расхода, характерные регулирующие электрический ток компоненты и другие управляющие электрическим током компоненты, включая различные микроконтроллеры, датчики и переключатели для устройств доставки аэрозоля, описаны в патенте США №4,735,217 под авторством Gerth и др.; в патентах США №4,922,901, №4,947,874 и №4,947,875 все под авторством Brooks и др.; в патенте США №5,372,148 под авторством McCafferty и др.; в патенте США №6,040,560 под авторством Fleischhauer и др.; в патенте США №7,040,314 под авторством Nguyen и др. и в патенте США №8,205,622 под авторством Pan, все из которых полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Также сделана ссылка на различные схемы управления, описанные в патенте США №9,423,152 под авторством Ampolini и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки.

В предложенном устройстве доставки аэрозоля могут быть использованы другие дополнительные компоненты. Например, патент США №5,154,192 под авторством Sprinkel и др. раскрывает индикаторы для курительных изделий; патент США №5,261,424 под авторством Sprinkel Jr. раскрывает пьезоэлектрические датчики, которые могут быть выполнены на ротовом конце устройства для регистрации активности губ пользователя, связанной с выполнением затяжки, с последующим запуском нагревания; патент США №5,372,148 под авторством McCafferty и др. раскрывает датчик затяжки для управления потоком энергии в массиве тепловой нагрузки в ответ на сопротивление затяжке мундштука; патент США №5,967,148 под авторством Harris и др. раскрывает приемные гнезда в курительном устройстве, которые включают идентификатор, обнаруживающий неоднородность в величине инфракрасной проницаемости вставленного компонента, и контроллер, выполняющий программу обнаружения при вводе компонента в приемное гнездо; патент США №6,040,560 под авторством Fleischhauer и др. описывает определенный выполняемый энергетический цикл со множественными дифференциальными фазами; патент США №5,934,289 под авторством Watkins и др. раскрывает фотонно-оптронные компоненты; патент США №5,954,979 под авторством Counts и др. раскрывает средства для изменения сопротивления затяжке через курительное устройство; патент США №6,803,545 под авторством Blake и др. раскрывает определенные конфигурации батареи для использования в курительных устройствах; патент США №7,293,565 под авторством Griffen и др. раскрывает различные системы зарядки для использования с курительными устройствами; патент США №8,402,976 под авторством Fernando и др. раскрывает компьютерные средства связи для курительных устройств, предназначенные для облегчения зарядки и позволяющие выполнять автоматизированный контроль устройства; патент США №8,689,804 под авторством Fernando и др. раскрывает системы идентификации для курительных устройств; и в публикации заявки на патент PCT WO 2010/003480 под авторством Flick раскрывает систему регистрации потока текучей среды, показывающую наличие затяжки в системе выработки аэрозоля; причем содержание всех вышеуказанных изобретений полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Дальнейшие примеры компонентов, связанных с электронными изделиями доставки аэрозоля и раскрывающих материалы или компоненты, которые могут быть использованы в настоящем изделии, описаны в патентах США №4,735,217 под авторством Gerth и др.; №5,249,586 под авторством Morgan и др.; №5,666,977 под авторством Higgins и др.; №6,053,176 под авторством Adams и др.; №6,164,287 под авторством White; №6,196,218 под авторством Voges; №6,810,883 под авторством Felter и др.; №6,854,461 под авторством Nickols; №7,832,410 под авторством Hon; №7,513,253 под авторством Kobayashi; №7,896,006 под авторством Hamano; №6,772,756 под авторством Shayan; №8,156,944 и №8,375,957 под авторством Hon; №8,794,231 под авторством Thorens и др.; №8,851,083 под авторством Oglesby и др.; №8,915,254 и №8,925,555 под авторством Monsees и др.; №9,220,302 под авторством DePiano и др.; публикациях заявок на патент США №2006/0196518 и №2009/0188490 под авторством Hon; публикации заявки на патент США №2010/0024834 под авторством Oglesby и др.; публикации заявки на патент США №2010/0307518 под авторством Wang; публикации заявки на патент PCT WO 2010/091593 под авторством Hon и в PCT WO 2013/089551 под авторством Foo, которые полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Кроме того, публикация заявки на патент США №2017-0099877 под авторством Worm и др., поданная 13 октября 2015 года, раскрывает капсулы, которые могут быть включены в устройства доставки аэрозоля, и конфигурации для устройств доставки аэрозоля в форме брелока, и полностью включена в настоящий документ посредством ссылки. Разнообразные материалы, раскрытые в вышеупомянутых документах, могут быть включены в настоящие устройства в различных вариантах реализации и все вышеприведенные раскрытия полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.

Снова со ссылкой на ФИГ. 3, управляющий корпус 102 показанного варианта реализации включает в себя нагревательный узел 128, выполненный с возможностью нагрева части 110 в виде субстрата элемента 104 в виде источника аэрозоля. Хотя нагревательный узел различных вариантов реализации раскрытия настоящего изобретения может принимать разнообразные формы, в конкретном варианте реализации, показанном на ФИГ. 3, нагревательный узел 128 содержит внешний цилиндр 130, который содержит окружной нагревательный элемент 132. Примеры окружных нагревательных элементов описаны в заявке на патент США №15/916,834 под авторством Sur и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.

Как показано на чертеже, нагревательный узел 128 может проходить вблизи взаимодействующего конца кожуха 118 и может быть выполнен с возможностью по существу окружать часть нагреваемого конца 106 элемента 104 в виде источника аэрозоля, который содержит средство 110 в виде пригодного для вдыхания вещества. Таким образом, нагревательный узел 128 может образовывать в целом трубчатую конфигурацию. Как показано на ФИГ. 3, нагревательный цилиндр 130 создает приемную камеру 136. Приемное основание 134 расположено на конце приемной камеры 136 противоположно отверстию 119. Как указано выше, нагревательный цилиндр 130 может также способствовать упрощению надлежащего расположения элемента 104 в виде источника аэрозоля, когда элемент 104 в виде источника аэрозоля вставлен в кожух 118. В различных вариантах реализации нагревательный цилиндр 130 нагревательного узла 128 может взаимодействовать с внутренней поверхностью кожуха 118 с обеспечением выравнивания нагревательного узла 128 относительно кожуха 118. Таким образом, в результате плотного соединения между нагревательным узлом 128 продольная ось нагревательного узла 128 может проходить по существу параллельно продольной оси кожуха 118. В частности, нагревательный цилиндр 130 может проходить от отверстия 119 кожуха 118 к приемному основанию 134 для создания приемной камеры 136. В показанном варианте реализации внутренний диаметр нагревательный цилиндр 130 выполнен с возможностью направления элемента 104 в виде источника аэрозоля в надлежащее положение (например, боковое положение) относительно управляющего корпуса 102.

В показанном варианте реализации управляющий корпус 102 выполнен таким образом, что, когда элемент 104 в виде источника аэрозоля вставлен в управляющий корпус 102, нагревательный цилиндр 130 находится вблизи по меньшей мере части 110 в виде субстрата нагреваемого конца 106 элемента 104 в виде источника аэрозоля. В показанном варианте реализации управляющий корпус 102 выполнен таким образом, что, когда элемент 104 в виде источника аэрозоля вставлен в управляющий корпус 102, нагревательный цилиндр 130 находится в прямом контакте с внешней поверхностью элемента 104 в виде источника аэрозоля и вблизи нагреваемого конца 106 элемента 104 в виде источника аэрозоля.

В ходе использования потребитель инициирует нагрев нагревательного узла 128 и, в частности, нагревательного элемента 132. Благодаря пространственному расположению нагревательного элемента 132 и нагревательного элемента 130 за счет теплопередачи это также инициирует нагрев части 110 в виде субстрата (или ее конкретного слоя). Как будет более подробно описано ниже, нагрев части 110 в виде субстрата обеспечивает высвобождение одного или более пригодных для вдыхания веществ из элемента 104 в виде источника аэрозоля. Когда потребитель осуществляет вдох на мундштучном конце 108 элемента 104 в виде источника аэрозоля, воздух втягивается в элемент 104 в виде источника аэрозоля через отверстия или проходы 122 в управляющем корпусе 102. Комбинация втягиваемого воздуха и выделяемого пригодного для вдыхания вещества вдыхается потребителем по мере выхода втягиваемых материалов из мундштучного конца 108 элемента 104 в виде источника аэрозоля. В некоторых вариантах реализации, чтобы инициировать нагрев, потребитель может вручную привести в действие кнопку или аналогичный компонент, который вызывает прием нагревательным элементом нагревательного узла электрической энергии от батареи или другого источника энергии. Например, в некоторых вариантах реализации потребитель может использовать кнопку для обеспечения питанием нагревательного элемента 132. Аналогичная функциональность, связанная с кнопкой, может быть достигнута другими механическими средствами или немеханическими средствами (например, магнитными или электромагнитными). Таким образом, активацией нагревательного элемента 132 можно управлять одной кнопкой. В качестве альтернативы, может быть предусмотрено множество кнопок для раздельного управления различными действиями. Одна или более имеющихся кнопок могут быть выполнены по существу заподлицо с оболочкой управляющего корпуса 102. Электрическая энергия может подаваться в течение заранее определенного периода времени или ей можно управлять вручную. В некоторых вариантах реализации протекание электрической энергии по существу не продолжается между затяжками на устройстве (хотя протекание энергии может продолжаться для поддержания базовой температуры выше, чем температура окружающей среды - например, температура, которая способствует быстрому нагреву до температуры активного нагрева). Однако в показанном варианте реализации нагрев инициируется действием потребителя, осуществляющим затяжку, посредством использования одного или более датчиков, таких как датчик 120 потока. Как только затяжка будет прекращена, нагрев прекратится или уменьшится. Когда потребитель сделал достаточное количество затяжек, чтобы высвободить достаточное количество пригодного для вдыхания вещества (например, количество, достаточное, чтобы быть приравненным к типичному процессу курения), элемент 104 в виде источника аэрозоля может быть удален из управляющего корпуса 102 и выброшен. В некоторых вариантах реализации могут быть использованы дополнительные чувствительные элементы, такие как емкостные чувствительные элементы и другие датчики, как описано в заявке на патент США №15/707,461 под авторством Phillips и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.

Снова со ссылкой на фиг. 3, размер и форма нагреваемого конца 106 элемента 104 в виде источника аэрозоля обеспечивают вставку в управляющий корпус 102. В различных вариантах реализации приемная камера 136 управляющего корпуса 102 может быть охарактеризована как образованная стенкой с внутренней поверхностью и внешней поверхностью, причем внутренняя поверхность образует внутренний объем приемной камеры 136. Например, в показанных вариантах реализации нагревательный цилиндр 130 образует внутреннюю поверхность, образующую внутренний объем приемной камеры 136. Таким образом, наибольший внешний диаметр (или другой размер в зависимости от конкретной формы поперечного сечения вариантов реализации) элемента 104 в виде источника аэрозоля может иметь размер меньше внутреннего диаметра (или другого размера) на внутренней поверхности стенки открытого конца приемной камеры 136 в управляющем корпусе 102. В некоторых вариантах реализации разница в соответствующих диаметрах может быть достаточно малой, так что элемент источника аэрозоля плотно устанавливается в приемную камеру 136, а силы трения предотвращают перемещение элемента 104 в виде источника аэрозоля без приложенной усилия. С другой стороны, разница может быть достаточной, чтобы обеспечить возможность проскальзывания элемента 104 в виде источника аэрозоля в приемную камеру 136 или из нее без необходимости в чрезмерном усилии.

В некоторых вариантах реализации общий размер устройства 100 доставки аэрозоля может быть сопоставим с формой сигареты или сигары. Таким образом, устройство может иметь диаметр от примерно 5 мм до примерно 25 мм, от примерно 5 мм до примерно 20 мм, от примерно 6 мм до примерно 15 мм или от примерно 6 мм до примерно 10 мм. В различных вариантах реализации такой размер может особенно соответствовать внешнему диаметру управляющего корпуса 102. В некоторых вариантах реализации элемент 104 в виде источника аэрозоля может иметь диаметр от примерно 4 мм до примерно 6 мм. Кроме того, управляющий корпус 102 и элемент в виде источника аэрозоля могут быть аналогично охарактеризованы в отношении общей длины. Например, в некоторых вариантах реализации управляющий корпус может иметь длину от примерно 40 мм до примерно 120 мм, от примерно 45 мм до примерно 110 мм или от примерно 50 мм до примерно 100 мм. Элемент в виде источника аэрозоля может иметь длину от примерно 20 мм до примерно 60 мм, от примерно 25 мм до примерно 55 мм или от примерно 30 мм до примерно 50 мм.

Как указано, управляющий корпус 102 показанного варианта реализации включает в себя управляющий компонент 123, который управляет различными функциями устройства 100 доставки аэрозоля, в том числе подачей питания на нагревательный элемент 132. Например, управляющий компонент 123 может включать в себя схему управления (которая может быть соединена с дополнительными компонентами, как дополнительно описано в настоящем документе), которая соединена электропроводящими проводами с источником 124 питания. В различных вариантах реализации схема управления может управлять тем, когда и как нагревательная камера 128 и, в частности, нагревательный элемент 132, принимает электрическую энергию для нагрева нагревательного цилиндра 130 и, таким образом, части 110 в виде субстрата, чтобы обеспечить высвобождение пригодного для вдыхания вещества для вдыхания потребителем. В некоторых вариантах реализации такое управление может быть активировано датчиком расхода и/или приведено в действие чувствительными к давлению переключателями или тому подобным, которые более подробно описаны ниже.

Как указано выше, управляющие компоненты могут быть выполнены с возможностью точного управления количеством тепла, подаваемого на часть 110 в виде субстрата. Хотя нагрев, необходимый для испарения вещества, образующего аэрозоль, в достаточном объеме для обеспечения желаемой дозировки пригодного для вдыхания вещества за одну затяжку, может варьироваться для каждого конкретного используемого вещества, в некоторых вариантах реализации одна или более схем нагрева нагревательного элемента могут нагреваться до температуры по меньшей мере 120°C, по меньшей мере 130°C или по меньшей мере 140°C. В некоторых вариантах реализации для испарения подходящего количества вещества, образующего аэрозоль, и, таким образом, обеспечения желаемого количества пригодного для вдыхания вещества, температура нагрева может составлять по меньшей мере 150°C, по меньшей мере 200°C, по меньшей мере 220°C, по меньшей мере 300°C или по меньшей мере 350°C. Однако может быть особенно предпочтительно избегать нагрева до температур, по существу превышающих примерно 550°C, чтобы избежать разрушения и/или чрезмерного преждевременного выпаривания вещества, образующего аэрозоль. В частности, нагрев должен происходить при достаточно низкой температуре и в течение достаточно короткого времени, чтобы избежать значительного сгорания (предпочтительно любого сгорания) средства в виде пригодного для вдыхания вещества. Настоящее раскрытие может, в частности, обеспечивать компоненты устройства согласно изобретению в комбинациях и режимах использования, которые будут образовывать пригодное для вдыхания вещество в желаемых количествах при относительно низких температурах. Таким образом, образование может относиться к генерированию аэрозоля внутри устройства и/или доставке из устройства потребителю. В конкретных вариантах реализации температура нагрева может составлять от примерно 130°C до примерно 310°C, от примерно 140°C до примерно 300°C, от примерно 150°C до примерно 290°C, от примерно 170°C до примерно 270°C или от примерно 180°C до примерно 260°C. В других вариантах реализации температура нагрева может составлять от примерно 210°C до примерно 390°C, от примерно 220°C до примерно 380°C, от примерно 230°C до примерно 370ºC, от примерно 250°C до примерно 350°C или от примерно 280°C до примерно 320°C.

Продолжительностью нагрева можно управлять с помощью ряда факторов, как более подробно описано ниже. Температура и продолжительность нагрева могут зависеть от желаемого объема аэрозоля и окружающего воздуха, который желательно втягивать через устройство доставки аэрозоля, как дополнительно описано в настоящем документе. Однако продолжительность может варьироваться в зависимости от скорости нагрева нагревательного элемента, поскольку устройство может быть выполнено таким образом, что нагревательный элемент обеспечивается питанием только до тех пор, пока не будет достигнута желаемая температура. В качестве альтернативы, продолжительность нагрева может быть связана с продолжительностью затяжки на изделии потребителем. Как правило, температурой и временем нагрева будут управлять с помощью одного или более компонентов, содержащихся в управляющем кожухе, как указано выше.

В различных вариантах реализации электрический нагревательный узел может включать в себя любое устройство, подходящее для обеспечения нагрева, достаточного для способствования высвобождению пригодного для вдыхания вещества для вдыхания потребителем. В некоторых вариантах реализации электрический нагревательный узел может включать в себя резистивный нагревательный элемент. Подходящие нагревательные элементы могут быть теми, что имеют низкую массу, низкую плотность и умеренное удельное сопротивление и являются термически стабильными при температурах, которые возникают во время использования. Подходящие нагревательные элементы быстро нагреваются и охлаждаются и, таким образом, обеспечивают эффективное использование энергии. Быстрый нагрев элемента также обеспечивает почти немедленное выпаривание вещества, образующего аэрозоль. Быстрое охлаждение предотвращает значительное выпаривание (и, следовательно, расход) вещества, образующего аэрозоль, в периоды, когда образование аэрозоля нежелательно. Такие нагревательные элементы могут также обеспечивать относительно точное управление температурным диапазоном, в котором находится вещество, образующее аэрозоль, особенно при использовании повременного регулирования тока. Подходящие нагревательные элементы также являются химически неактивными по отношению к материалам, содержащим нагреваемое средство в виде пригодного для вдыхания вещества, чтобы не оказать отрицательное влияние на аромат или содержание получаемых аэрозоля или пара. Некоторые неограничивающие примеры материалов, которые могут содержать нагревательный элемент, включают углерод, графит, композиты на основе углерода/графита, металлы, металлические и неметаллические карбиды, нитриды, силициды, интерметаллические соединения, керметы, металлические сплавы и металлическую фольгу. В частности, могут быть пригодными огнеупорные материалы. Для достижения желаемых свойств удельного сопротивления, массы и теплопроводности и поверхностных свойств можно смешивать различные материалы. В некоторых вариантах реализации могут быть пригодными огнеупорные материалы. Для достижения желаемых свойств удельного сопротивления, массы и теплопроводности можно смешивать различные материалы. В конкретных аспектах металлы, которые могут быть использованы, включают, например, никель, хром, сплавы никеля и хрома (например, нихром) и сталь. Материалы, которые могут быть пригодными для обеспечения нагрева сопротивлением или резистивного нагрева, описаны в патенте США №5,060,671 под авторством Counts и др.; в патенте США №5,093,894 под авторством Deevi и др.; в патенте США №5,224,498 под авторством Deevi и др.; в патенте США №5,228,460 под авторством Sprinkel Jr. и др.; в патенте США №5,322,075 под авторством Deevi и др.; в патенте США №5,353,813 под авторством Deevi и др.; в патенте США №5,468,936 под авторством Deevi и др.; в патенте США №5,498,850 под авторством Das; в патенте США №5,659,656 под авторством Das; в патенте США №5,498,855 под авторством Deevi и др.; в патенте США №5,530,225 под авторством Hajaligol; в патенте США №5,665,262 под авторством Hajaligol; в патенте США №5,573,692 под авторством Das и др.; и в патенте США №5,591,368 под авторством Fleischhauer и др., раскрытия которых полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.

Как указано, в различных вариантах реализации управляющий корпус 102 может включать в себя одно или более отверстий или проходов 122 в нем для обеспечения входа воздуха из окружающей среды во внутреннюю часть приемной камеры 136. Таким образом, в некоторых вариантах реализации приемное основание 134 может также содержать проходы. Таким образом, в некоторых вариантах реализации, когда потребитель осуществляет затяжку на мундштучном конце элемента 104 в виде источника аэрозоля, воздух может втягиваться через проходы управляющего корпуса 102 и приемного основания 134 в приемную камеру 136, проходить в элемент 104 в виде источника аэрозоля и втягиваться через средство 110 в виде пригодного для вдыхания вещества элемента 104 в виде источника аэрозоля для вдыхания потребителем. В некоторых вариантах реализации втянутый воздух переносит пригодное для вдыхания вещество через необязательный фильтр 114 и наружу из отверстия на мундштучном конце 108 элемента 104 в виде источника аэрозоля. С нагревательным элементом 132, расположенным внутри средства 110 в виде пригодного для вдыхания вещества, нагревательный элемент 132 может быть активирован для нагрева средства 110 в виде пригодного для вдыхания вещества и может вызывать высвобождение пригодного для вдыхания вещества через элемент 104 в виде источника аэрозоля.

В некоторых вариантах реализации может быть полезно обеспечить некоторую индикацию того, когда элемент 104 в виде источника аэрозоля достиг надлежащего расстояния для вставки в приемную камеру 136 таким образом, что нагревательный элемент 132 расположен в средстве 110 в виде пригодного для вдыхания вещества. Например, элемент 104 в виде источника аэрозоля может содержать одну или более меток на его внешней части (например, на внешней поверхности элемента 104 в виде источника аэрозоля). В других вариантах реализации одиночная метка может указывать на глубину введения, необходимую для достижения этого положения. В качестве альтернативы, правильное расстояние для вставки может быть указано посредством того, что элемент 104 в виде источника аэрозоля «касается нижней точки» основания приемной камеры 136, например, принимающего основания 134, или любым другим подобным средством, которое может обеспечить потребителю возможность распознать и понимать, что элемент 104 в виде источника аэрозоля достаточно вставлен в приемную камеру 136, чтобы расположить нагревательный элемент 132 в надлежащем местоположении относительно средства 110 в виде пригодного для вдыхания вещества.

Когда потребитель осуществляет затяжку на мундштучном конце устройства 100, средства приведения в действие тока могут позволить неограниченное или непрерывное прохождение тока через резистивный нагревательный элемент 132 для генерирования быстрого нагрева. Из-за быстрого нагрева может быть полезно включить компоненты регулирования тока, чтобы (i) регулировать протекание тока через нагревательный элемент для управления нагревом резистивного элемента и испытываемой им температурой, и (ii) предотвращать перегрев и ухудшение части 110 в виде субстрата. В некоторых вариантах реализации схема регулирования тока может быть контролируемой по времени. В частности, такая схема может включать в себя средства обеспечения непрерывного протекания тока через нагревательный элемент в течение начального периода времени во время осуществления затяжки и таймер для последующего регулирования протекания тока до тех пор, пока не будет завершена затяжка. Например, последующее регулирование может включать в себя быстрое включение-выключение протекания тока (например, примерно каждые 1-50 миллисекунд) для поддержания нагревательного элемента в желаемом диапазоне температур. Кроме того, регулирование может включать просто обеспечение непрерывного протекания тока до достижения желаемой температуры, а затем полное отключение протекания тока. Нагревательный элемент может быть повторно активирован потребителем, инициирующим еще одну затяжку через изделие (или вручную нажав кнопку, в зависимости от конкретного варианта реализации переключателя, используемого для включения нагревателя). В качестве альтернативы, последующее регулирование может включать в себя модуляцию тока, протекающего через нагревательный элемент, для поддержания нагревательного элемента в желаемом диапазоне температур. В некоторых вариантах реализации, чтобы высвободить желаемую дозу пригодного для вдыхания вещества, нагревательный элемент может быть включен на время от примерно 0,2 секунды до примерно 5,0 секунд, от примерно 0,3 секунды до примерно 4,0 секунд, от примерно 0,4 секунд до примерно 3,0 секунд, от примерно 0,5 секунды до примерно 2,0 секунд или примерно 0,6 секунды до примерно 1,5 секунды. Одна примерная контролируемая по времени схема регулирования тока может включать в себя транзистор, таймер, компаратор и конденсатор. Подходящие транзисторы, таймеры, компараторы и конденсаторы доступны в продаже и будут очевидны специалисту в данной области техники. Примеры таймеров представляют собой те, которые доступны от компании NEC Electronics, такие как C-1555C, и от компании General Electric Intersil, Inc., такие как ICM7555, а также различные другие размеры и конфигурации так называемых «Таймеров 555». Пример компаратора доступен от компании National Semiconductor, такой как LM311. Дополнительное описание таких контролируемых по времени схем регулирования тока представлено в патенте США №4,947,874 под авторством Brooks и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки.

В свете вышеизложенного можно видеть, что для облегчения включения/отключения подачи тока к нагревательному элементу можно использовать множество механизмов. Например, устройство может содержать таймер для регулирования протекания тока в изделии (например, во время осуществления затяжки потребителем). Устройство может дополнительно включать в себя чувствительный к таймеру переключатель, который включает и отключает протекание тока к нагревательному элементу. Регулирование протекания тока также может включать использование конденсатора и компонентов для зарядки и разрядки конденсатора с определенной скоростью (например, скоростью, которая приближается к скорости, с которой нагревательный элемент нагревается и охлаждается). Протекание тока может регулироваться таким образом, чтобы через нагревательный элемент протекал непрерывный ток в течение начального периода времени во время осуществления затяжки, но протекание тока можно выключать или периодически включать и выключать по истечении начального периода времени, пока затяжка не будет завершена. Такое циклическое переключение может управляться таймером, как обсуждалось выше, который может генерировать предварительно установленный цикл переключения. В конкретных вариантах реализации таймер может генерировать периодическую цифровую форму колебания. Поток в течение начального периода времени можно дополнительно регулировать путем использования компаратора, который сравнивает первое напряжение на первом входе с пороговым напряжением на пороговом входе и генерирует выходной сигнал, когда первое напряжение равно пороговому напряжению, которое включает таймер. Такие варианты реализации дополнительно могут включать в себя компоненты для генерирования порогового напряжения на пороговом входе и компоненты для генерирования порогового напряжения на первом входе после окончания начального периода времени. В некоторых вариантах реализации температурный датчик сопротивления (resistance temperature detector, RTD) может использоваться для управления, по меньшей мере частично, длительностью затяжки и температурой.

Как указано выше, источник 124 питания, используемый для обеспечения питания различных электрических компонентов устройства 100, может иметь различные варианты реализации. Предпочтительно источник питания выполнен с возможностью подачи достаточной энергии для быстрого нагрева нагревательного элемента описанным выше способом и питания устройства за счет использования с множеством элементов 104 в виде источника аэрозоля, при этом все еще удобно помещаясь в устройство 100. Одним из примеров источника питания является литий-ионная аккумуляторная батарея TKI-1550, производимая немецкой компанией Tadiran Batteries GmbH. В другом варианте реализации подходящий источник питания может представлять собой никель-кадмиевый элемент N50-AAA CADNICA, произведенный компанией Sanyo Electric Company, Ltd., Япония. В других вариантах реализации множество таких батарей, например, каждая из которых обеспечивает 1,2 вольта, могут быть последовательно соединены. Также можно использовать другие источники питания, такие как перезаряжаемые литий-марганцевые батареи. Любые из этих батарей или их комбинации могут использоваться в источнике питания, но перезаряжаемые батареи предпочтительны из-за соображений стоимости и утилизации, связанных с одноразовыми батареями. В вариантах реализации, в которых используются перезаряжаемые батареи, источник 124 питания может дополнительно включать в себя зарядные контакты для взаимодействия с соответствующими контактами в обычном зарядном устройстве (не показано), получающем питание от стандартной 120-вольтовой розетки переменного тока или других источников, таких как автомобильная электрическая система или отдельный переносной блок питания. В дополнительных вариантах реализации источник питания может также содержать конденсатор. Конденсаторы могут разряжаться быстрее, чем батареи, и могут быть заряжены между затяжками, что позволяет батарее разряжаться в конденсатор с меньшей скоростью, чем если бы она использовалась для непосредственного питания нагревательного элемента. Например, суперконденсатор - т.е., электрический двухслойный конденсатор (EDLC) - может использоваться отдельно от батареи или в сочетании с ней. При использовании отдельно суперконденсатор можно заряжать перед каждым использованием устройства 100. Таким образом, настоящее изобретение может также включать в себя компонент зарядного устройства, который может быть прикреплен к устройству между использованиями для пополнения суперконденсатора. В конкретных вариантах реализации раскрытия настоящего изобретения могут использоваться тонкопленочные батареи.

На ФИГ. 4 показан схематический вид в разрезе части элемента в виде источника аэрозоля по ФИГ. 1 согласно примеру реализации настоящего изобретения. В частности, на ФИГ. 4 показана часть части 110 в виде субстрата элемента 104 в виде источника аэрозоля, которая содержит материал 140 субстрата, по существу окруженный внешним оберточным материалом 142. В различных вариантах реализации материал субстрата выполнен с возможностью генерирования пригодного для вдыхания вещества при приложении к нему тепла и может включать в себя, или может не включать в себя, материалы, полученные из табака. В одном варианте реализации материал субстрата может содержать смесь душистых и ароматических табаков в форме нарезанного наполнителя. В другом варианте реализации материал субстрата может содержать восстановленный табачный материал, такой как описан в патенте США №4,807,809 под авторством Pryor и др., в патенте США №4,889,143 под авторством Pryor и др. и в патенте США №5,025,814 под авторством Raker, раскрытия которых включены в настоящий документ посредством ссылки. Дополнительный восстановленный табачный материал может содержать восстановленную бумагу для упаковки табака, описанную для типа сигарет, описанных в монографии Chemical and Biological Studies on New Cigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco (Химические и биологические исследования новых прототипов сигарет, которые нагревают табак вместо сжигания) табачной компании R.J. Reynolds (1988), содержание которой полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Например, восстановленный табачный материал может содержать листовой материал, содержащий табак и/или относящиеся к табаку материалы. Таким образом, в некоторых вариантах реализации материал субстрата может быть образован из намотанного рулона восстановленного табачного материала. В другом варианте реализации материал субстрата может быть образован из кусков, полос восстановленного табачного материала и/или тому подобного. В другом варианте реализации табачный лист может содержать перекрывающиеся слои (например, собранное полотно), которые могут включать, а могут и не включать теплопроводящие составляющие. Примеры частей в виде субстрата, которые включают в себя последовательность перекрывающихся слоев (например, собранное полотно) исходного листа субстрата, образованного волокнистым материалом наполнителя, материалом, образующим аэрозоль, и множеством теплопроводящих составляющих, описаны в заявке на патент США №15/905,320, поданной 26 февраля 2018 года и озаглавленной Heat Conducting Substrate For Electrically Heated Aerosol Delivery Device (Теплопроводящий субстрат для устройства доставки аэрозоля с электрическим нагревом), которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.

В некоторых вариантах реализации материал субстрата может включать в себя множество микрокапсул, шариков, гранул и/или тому подобное, содержащих относящийся к табаку материал. Например, характерная микрокапсула может иметь в целом сферическую форму и может иметь внешнее покрытие или оболочку, которая содержит центральную область с жидкостью полученного из табака экстракта и/или тому подобное. В некоторых вариантах реализации материал субстрата может включать в себя множество микрокапсул, каждая из которых имеет полую цилиндрическую форму. В некоторых вариантах реализации материал субстрата может включать в себя связующий материал, выполненный с возможностью поддержания конструкционной формы и/или целостности множества микрокапсул, имеющих полую цилиндрическую форму. В некоторых вариантах реализации материал субстрата может содержать пористый монолит, который может включать в себя, или может не включать в себя, табачные материалы. Некоторые нетабачные варианты реализации могут включать в себя, например, один или более ароматизаторов.

Табак, используемый в материале субстрата, может варьироваться и может включать в себя, например, табак трубоогневой сушки, табак Берлей, табак восточной группы или мэрилендский табак, темный табак, темный табак огневой сушки и махорку, а также другие редкие или специальные табаки или их смеси. Табачные материалы также могут включать в себя так называемые «смешанные» формы и обработанные формы, такие как обработанные табачные стебли (например, нарезанные скрученные или нарезанные воздушные стебли), увеличенный в объеме табак (например, воздушный табак, такой как взорванный табак (dry ice expanded tobacco, DIET), предпочтительно в форме нарезанного наполнителя) и/или восстановленные табаки (например, восстановленные табаки, произведенные с использованием процессов производства бумаги или литых листов). Различные репрезентативные типы табака, переработанные типы табаков и типы табачных смесей приведены в патенте США №4,836,224 под авторством Lawson и др.; в патенте США №4,924,888 под авторством Perfetti и др.; в патенте США №5,056,537 под авторством Brown и др.; в патенте США №5,159,942 под авторством Brinkley и др.; в патенте США №5,220,930 под авторством Gentry; в патенте США №5,360,023 под авторством Blakley и др.; в патенте США №6,701,936 под авторством Shafer и др.; в патенте США №7,011,096 под авторством Li и др.; в патенте США №7,017,585 под авторством Li и др.; в патенте США №7,025,066 под авторством Lawson и др.; в публикации заявки на патент США №2004-0255965 под авторством Perfetti и др.; в публикации заявки на патент РСТ WO 02/37990 под авторством Bereman и Bombick и др., Fund. Appl. Toxicol., 39, стр. 11-17 (1997), которые полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Дополнительные примеры табачных композиций, которые могут пригодны, раскрыты в патенте США №7,726,320 под авторством Robinson и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки. В некоторых вариантах реализации размолотый табачный материал может содержать смесь душистых и ароматических табаков. В другом варианте реализации табачный материал может содержать восстановленный табачный материал, такой как описан в патенте США №4,807,809 под авторством Pryor и др., в патенте США №4,889,143 под авторством Pryor и др. и в патенте США №5,025,814 под авторством Raker, раскрытия которых включены в настоящий документ посредством ссылки. Дополнительный восстановленный табачный материал может содержать восстановленную бумагу для упаковки табака, описанную для типа сигарет, описанных в монографии Chemical and Biological Studies on New Cigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco (Химические и биологические исследования новых прототипов сигарет, которые нагревают табак вместо сжигания) табачной компании R.J. Reynolds (1988), содержание которой полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.

В еще одних других вариантах реализации раскрытия настоящего изобретения материал субстрата может включать в себя экструдированную структуру, которая включает или по существу состоит из табака, относящегося к табаку материала, глицерина, воды, инертных материалов (таких как карбонат кальция) и/или связующего материала, хотя некоторые составы могут не содержать связующий материал. В различных вариантах реализации подходящие связующие материалы могут содержать альгинаты, такие как альгинат аммония, альгинат пропиленгликоля, альгинат калия и альгинат натрия. Альгинаты и, в частности, альгинаты с высокой вязкостью, могут использоваться в сочетании с управляемыми уровнями свободных ионов кальция. Другие подходящие связующие материалы включают гидроксипропилцеллюлозу, такую как Klucel H, производимую компанией Aqualon Co.; гидроксипропилметилцеллюлозу, такую как Methocel K4MS, производимую компанией The Dow Chemical Co; гидроксиэтилцеллюлозу, такую как Natrosol 250 MRCS, производимую компанией Aqualon Co.; микрокристаллическую целлюлозу, такую как Avicel, производимую компанией FMC; метилцеллюлозу, такую как Methocel A4M, производимую компанией The Dow Chemical Co.; и натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, такую как CMC 7HF и CMC 7H4F, производимые компанией Hercules Inc. Еще другие возможные связующие материалы включают крахмалы (например, кукурузный крахмал), гуаровую камедь, каррагинан, камедь рожкового дерева, пектины и ксантановую камедь. В некоторых вариантах реализации могут быть использованы комбинации или смеси двух или более связующих материалов. Другие примеры связующих материалов описаны, например, в патенте США №5,101,839 под авторством Jakob и др., и в патенте США №4,924,887 под авторством Raker и др., каждый из которых полностью включен в настоящий документ посредством ссылки. В некоторых вариантах реализации материал, образующий аэрозоль, может быть обеспечен в виде части связующего материала (например, альгинат пропиленгликоля). Кроме того, в некоторых вариантах реализации связующий материал может содержать наноцеллюлозу, полученную из табака или другой биомассы.

В некоторых вариантах реализации материал субстрата может включать в себя экструдированный материал, как описано в публикации заявки на патент США №2012/0042885 под авторством Stone и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки. В еще одном другом варианте реализации материал субстрата может содержать экструдированную структуру и/или субстрат, образованные из марумаризованного и/или немарумаризованного табака. Марумаризованный табак известен, например, из патента США №5,105,831 под авторством Banerjee и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки. Марумаризованный табак включает от приблизительно 20 до приблизительно 50 процентов (по массе) табачной смеси в виде порошка с глицерином (от приблизительно 20 до приблизительно 30 масс. %), карбонатом кальция (как правило, от приблизительно 10 до приблизительно 60 масс. %, часто от приблизительно 40 до приблизительно 60 масс. %) вместе с описанными в настоящем документе связующими веществами и/или ароматизирующими веществами. В различных вариантах реализации экструдированный материал может иметь одно или более продольных отверстий.

В различных вариантах реализации материал субстрата может принимать различные формы в зависимости от различных количеств используемых в нем материалов. Например, образец материала субстрата может содержать до приблизительно 98 масс. %, до приблизительно 95 масс. % или до приблизительно 90 масс. % табака и/или относящегося к табаку материала. Образец материала субстрата может также содержать до приблизительно 25 масс. %, приблизительно 20 масс. % или приблизительно 15 масс. % воды, в частности, от приблизительно 2 масс. % до приблизительно 25 масс. %, от приблизительно 5 масс. % до приблизительно 20 масс. % или от приблизительно 7 масс. % до приблизительно 15 масс. % воды. Ароматизаторы и тому подобное (которые включают медикаменты, такие как никотин), могут содержать до приблизительно 10 масс. %, до приблизительно 8 масс. % или до приблизительно 5 масс. % компонента доставки аэрозоля.

Дополнительно или в качестве альтернативы, материал субстрата может включать экструдированную структуру и/или субстрат, который включает или по существу состоит из табака, глицерина, воды и/или связующего материала и, кроме того, также выполнен с возможностью по существу сохранять свою структуру в процессе выработки аэрозоля. Таким образом, материал субстрата может быть выполнен с возможностью по существу поддержания своей формы (т.е. материал субстрата непрерывно не деформируется под действием приложенного напряжения сдвига) на протяжении всего процесса генерирования аэрозоля. Хотя такой примерный материал субстрата может содержать жидкости и/или характеризуется некоторым содержанием влаги, субстрат может оставаться по существу твердым и по существу может сохранять конструкционную целостность на протяжении процесса генерирования аэрозоля. Иллюстративные табачные и/или относящиеся к табаку материалы, подходящие в качестве по существу твердого материала субстрата, описаны в публикации заявки на патент США №2015/0157052 под авторством Ademe и др.; публикации заявки на патент США №2015/0335070 под авторством Sears и др.; патенте США №6,204,287 под авторством White; и патенте США №5,060,676 под авторством Hearn и др., которые, соответственно, полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.

В некоторых вариантах реализации материал субстрата может содержать ряд перекрывающихся слоев, как описано в заявке США №16/196,958, поданной 20 ноября 2018 года и озаглавленной Conductive Aerosol Generating Composite Substrate for Aerosol Source Member («Проводящий композитный генерирующий аэрозоль субстрат для элемента в виде источника аэрозоля»), которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.

В некоторых вариантах реализации количество используемого в курительном изделии материала субстрата может быть таким, что изделие обладает приемлемыми сенсорными и органолептическими свойствами, а также требуемыми эксплуатационными характеристиками. Например, в некоторых вариантах реализации в материале субстрата может быть использована композиция предшественника аэрозоля, такая как, например, глицерин и/или пропиленгликоль, для обеспечения выработки видимого основного аэрозоля, что во многих отношениях напоминает появление табачного дыма. Например, количество композиции предшественника аэрозоля, содержащейся в материале субстрата курительного изделия, может составлять приблизительно 3,5 г или менее, приблизительно 3 г или менее, приблизительно 2,5 г или менее, приблизительно 2 г или менее, приблизительно 1,5 г или менее, приблизительно 1 г или менее или приблизительно 0,5 г или менее.

Согласно другому варианту реализации предложенное курительное изделие может включать в себя материал субстрата, содержащий пористый инертный материал, такой как, например, керамический материал. Например, в некоторых вариантах реализации может использоваться керамика различной формы и геометрии (например, шарики, стержни, трубки и т.д.), которые имеют различную морфологию пор. Кроме того, в некоторых вариантах реализации в керамику могут быть загружены нетабачные материалы, такие как электронные жидкости. В другом варианте реализации материал субстрата может включать в себя пористый инертный материал, который по существу химически и/или физически не реагирует с относящимся к табаку материалом, таким как, например, полученный из табака экстракт. Кроме того, экструдированный табак, такой как описанный выше, может быть пористым. Например, в некоторых вариантах реализации экструдированный табачный материал может иметь инертный газ, такой как, например, азот, который действует как вспенивающее вещество во время процесса экструзии.

Как указано выше, в различных вариантах реализации материал субстрата может включать в себя табак, табачный компонент и/или полученный из табака материал, который может быть очищен, переработан, извлечен и/или обработан для включения композиции предшественника аэрозоля (например, увлажнителей, таких как, например, пропиленгликоль, глицерин и/или тому подобное) и/или по меньшей мере одного ароматизирующего вещества, а также замедлителя воспламенения/горения (например, диаммонийфосфата и/или другой соли), выполненного с возможностью предотвращения поджигания, пиролиза, сгорания и/или пережигания материала субстрата источником тепла. Различные способы включения табака в курительные изделия и, в частности, курительные изделия, которые выполнены таким образом, чтобы специально не сжигать по существу весь табак в этих курительных изделиях, описаны в патенте США №4,947,874 под авторством Brooks и др.; патенте США №7,647,932 под авторством Cantrell и др.; патенте США №8,079,371 под авторством Robinson и др.; патенте США №7,290,549 под авторством Banerjee и др.; и публикации заявки на патент США №2007/0215167 под авторством Crooks и др., описание которых полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.

Как указано выше, в некоторых вариантах реализации материалы, замедляющие воспламенение/горение, и другие добавки могут быть включены в материал субстрата и могут включать фосфорорганические соединения, буру, гидроксид алюминия, графит, триполифосфат калия, дипентаэритрит, пентаэритрит и полиолы. Подходящими являются другие вещества, например, азотистые соли фосфоновой кислоты, моноаммонийфосфат, полифосфат аммония, бромид аммония, борат аммония, борат этаноламмония, сульфамат аммония, галогенированные органические соединения, тиомочевина и оксиды сурьмы, но они не являются предпочтительными веществами. В каждом аспекте невоспламеняющихся, огнестойких и/или стойких к пережиганию материалов, используемых в материале субстрата, и/или других компонентах (будь то по отдельности или в сочетании друг с другом и/или с другими материалами) требуемые свойства наиболее предпочтительно обеспечиваются без нежелательного газовыделения или плавления.

В соответствии с другими вариантами реализации раскрытия настоящего изобретения материал субстрата может также включать табачные добавки такого типа, которые обычно используют при изготовлении табачных изделий. Эти добавки могут включать материалы таких типов, которые используют для улучшения вкуса и аромата табаков при производстве сигар, сигарет, трубок и тому подобного. Например, эти добавки могут включать различные оболочки сигарет и/или компоненты верхнего слоя. См., например, патент США №3,419,015 под авторством Wochnowski; патент США №4,054,145 под авторством Berndt и др.; патент США №4,887,619 под авторством Burcham, Jr. и др.; патент США №5,022,416 под авторством Watson; патент США №5,103,842 под авторством Strang и др.; и патент США №5,711,320 под авторством Martin, раскрытия которых полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Предпочтительные материалы оболочки могут включать воду, сахара и сиропы (например, сахарозу, глюкозу и кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы), увлажнители (например, глицерин или пропиленгликоль) и ароматизирующие вещества (например, какао и солодковый корень). Эти добавляемые компоненты также могут включать материалы верхнего слоя (например, ароматизирующие материалы, например, ментол). См., например, патент США №4,449,541 под авторством Mays и др., раскрытие которого полностью включено в настоящий документ посредством ссылки. Кроме того, могут быть добавлены материалы, описанные в патенте США №4,830,028 под авторством Lawson и др. и в патенте США 8,186,360 под авторством Marshall и др., раскрытия которых полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.

Как указано выше, в различных вариантах реализации материал субстрата может иметь связанную с ним композицию предшественника аэрозоля. Например, в некоторых вариантах реализации композиция предшественника аэрозоля может содержать один или более различных компонентов, таких как многоатомный спирт (например, глицерин, пропиленгликоль или их смесь). Типичные дополнительные типы композиций предшественника аэрозоля перечислены в патентах США №4,793,365 под авторством Sensabaugh, Jr. и др., в патенте США №5,101,839 под авторством Jakob и др., в PCT WO 98/57556 под авторством Biggs и др., а также в монографии Chemical and Biological Studies on New Cigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco (Химические и биологические исследования новых прототипов сигарет, которые нагревают табак вместо сжигания) табачной компании R.J. Reynolds (1988), раскрытия которых включены в настоящий документ посредством ссылки. Согласно некоторым аспектам материал субстрата может вырабатывать видимый аэрозоль при его достаточном нагревании (и, в случае необходимости, охлаждении воздухом), и материал субстрата может вырабатывать аэрозоль, который считается «подобным дыму». Согласно другим аспектам материал субстрата может вырабатывать аэрозоль, который по существу является невидимым, но может быть распознан как присутствующий по другим характеристикам, таким как аромат или текстура. Таким образом, природа полученного аэрозоля может быть различной в зависимости от конкретных компонентов компонента доставки аэрозоля. Материал субстрата может быть химически простым по сравнению с химической природой дыма, образующегося при сжигании табака.

Для использования может подходить множество разновидностей ароматизирующих веществ или материалов, которые изменяют сенсорный или органолептический характер, или же природу основного аэрозоля курительного изделия. В некоторых вариантах реализации такие ароматизирующие вещества получают из исходных материалов, отличных от табака, и по своему происхождению могут быть натуральными или искусственными (например, синтетическими). Например, некоторые ароматизирующие вещества могут быть нанесены на материал субстрата и/или те области курительного изделия, в которых образуется аэрозоль, или введены внутрь их. В некоторых вариантах реализации такие вещества могут подавать непосредственно в нагревательную полость или область вблизи источника тепла или они обеспечены материалом субстрата. Примеры ароматизирующих веществ могут включать, например, ванилин, этилванилин, сливки, чай, кофе, фрукты (например, яблоко, вишня, клубника, персик и цитрусовые ароматизаторы, включающие лайм и лимон), клен, ментол, мята, перечная мята, колосистая мята, грушанка, мускатный орех, гвоздика, лаванда, кардамон, имбирь, мед, анис, шалфей, корица, сандаловое дерево, жасмин, каскаролла, какао, лакрица и ароматизирующие вещества и добавки типа и характера, традиционно используемые для ароматизации сигаретного, сигарного табака и табака для трубок. Кроме того, для использования также могут быть пригодны сиропы, например, кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы.

Ароматизирующие вещества также могут включать вещества с кислотными или основными характеристиками (например, органические кислоты, такие как левулиновая кислота, янтарная кислота и пировиноградная кислота и бензойная кислота). В некоторых вариантах реализации в случае необходимости ароматизирующие вещества могут быть выполнены с возможностью комбинирования с элементами материала субстрата. Примеры полученных из растений композиций, которые могут быть пригодными, описаны в патенте США №9,107,453 и в публикации заявки на патент США №2012/0152265 под авторством Dube и др., раскрытия которых полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Любые из материалов, например, ароматизаторы, оболочки и т.п., которые могут быть пригодны в сочетании с табачным материалом для изменения его сенсорных свойств, включая органолептические свойства, например, уже описанные в настоящем документе, могут быть объединены с материалом субстрата. Органические кислоты, в частности, могут быть включены в материал субстрата для изменения аромата, ощущения или органолептических свойств медикаментов, таких как никотин, которые могут быть объединены с материалом субстрата. Например, органические кислоты, такие как левулиновая кислота, молочная кислота, пировиноградная кислота, салициловая кислота, сорбиновая кислота, лауриновая кислота, бензойная кислота и винная кислота, могут быть включены в материал субстрата с никотином в количествах до эквимолярного (исходя из общего содержания органической кислоты) никотину. В альтернативных вариантах реализации одна или более кислот могут быть включены в количествах, превышающих эквимолярные количества, таких как, например, для придания желаемого рН, сенсорных характеристик и т.д. Может быть пригодна любая комбинация органических кислот. Например, в некоторых вариантах реализации материал субстрата может включать от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,5 моль левулиновой кислоты на один моль никотина, от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,5 моль пировиноградной кислоты на один моль никотина, от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,5 моль молочной кислоты на один моль никотина или их комбинации вплоть до концентрации, при которой общее количество присутствующей органической кислоты равно эквимолярно общему количеству никотина, присутствующего в материале субстрата. Различные дополнительные примеры органических кислот, используемых для получения материала субстрата, описаны в публикации заявки на патент США №2015/0344456 под авторством Dull и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.

Выбор таких дополнительных компонентов может варьироваться в зависимости от таких факторов, как сенсорные характеристики, которые желательны для курительного изделия, и настоящее изобретение охватывает любые такие дополнительные компоненты, которые являются совершенно очевидными для специалистов в области табака и относящихся к табаку или полученных из табака продуктов. См.: Gutcho, Tobacco Flavoring Substances and Methods («Табачные ароматизирующие вещества и способы»), Noyes Data Corp. (1972), а также Leffingwell и др., Tobacco Flavoring for Smoking Products («Табачные ароматизаторы для курительных продуктов») (1972), описание которых полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.

В других вариантах реализации материал субстрата может содержать другие материалы, имеющие множество присущих характеристик или свойств. Например, материал субстрата может содержать пластифицированный материал или регенерированную целлюлозу в виде вискозы. В качестве другого примера может быть пригодна вискоза (имеющаяся в продаже как VISIL®), которая представляет собой регенерированный целлюлозный продукт, включающий диоксид кремния. Некоторые углеродные волокна могут включать в себя по меньшей мере 95 процентов углерода или более. Аналогичным образом, могут быть пригодны натуральные целлюлозные волокна, такие как хлопок, и их могут настаивать с частицами кремния или иным образом обрабатывают частицами диоксида кремния, углерода или металла для улучшения огнестойких свойств и минимизации выделения газа, в частности любых нежелательных компонентов отходящего газа, которые могут иметь отрицательное влияние на вкус (и, в частности, минимизация вероятности появления любых токсичных продуктов отходящего газа). Хлопок можно обрабатывать, например, борной кислотой или различными фосфорорганическими соединениями, чтобы обеспечить желаемые огнестойкие свойства путем погружения, распыления или других методов, известных в данной области техники. Эти волокна также можно обрабатывать (нанесением покрытия, настаиванием или обоими способами, например, путем погружения, распыления или осаждения из паровой фазы) органическими или металлическими наночастицами, чтобы придать желаемое свойство огнестойкости без нежелательного процесса выделения отходящих газов или плавления.

Снова со ссылкой на ФИГ. 4, по меньшей мере часть части 110 в виде субстрата включает в себя внешний оберточный материал 142. В показанном варианте реализации внешний оберточный материал 142 содержит внутренний слой 144, расположенный вблизи внешней поверхности материала 140 субстрата, промежуточный слой 146, расположенный вблизи внешней поверхности внутреннего слоя 144, и внешний слой 148, расположенный вблизи внешней поверхности промежуточного слоя 146. В различных вариантах реализации внешний оберточный материал 142 может быть выполнен в виде слоистого материала. В показанном варианте реализации внутренний слой 144 содержит генерирующий аэрозоль компонент, который содержит композицию предшественника аэрозоля. В некоторых вариантах реализации внутренний слой 144 может быть образован в виде литого листа или листа восстановленного табака, который включает в себя композицию предшественника аэрозоля. Как указано выше, подходящие композиции предшественника аэрозоля могут содержать, например, пропиленгликоль, глицерин и/или тому подобное. В некоторых вариантах реализации внутренний слой 144 может быть изготовлен посредством процесса литья, такого как описан в патенте США №5,697,385 под авторством Seymour и др., раскрытие которого полностью включено в настоящий документ посредством ссылки. Например, в некоторых вариантах реализации волокнистый материал, материал, композиция предшественника аэрозоля и связующий материал могут быть смешаны вместе с образованием суспензии, которая может быть отлита на поверхность (такую как, например, подвижная лента). Затем литая суспензия может пройти один или более этапов сушки и/или обработки таким образом, что в результате получают литой лист относительно постоянной толщины. Другие примеры технологий литья и изготовления бумаги изложены в патенте США №4,674,519 под авторством Keritsis и др.; в патенте США №4,941,484 под авторством Clapp и др.; в патенте США №4,987,906 под авторством Young и др.; в патенте США №4,972,854 под авторством Kiernan Jr. и др.; в патенте США №5,099,864 под авторством Young и др.; в патенте США №5,143,097 под авторством Sohn и др.; в патенте США №5,159,942 под авторством Brinkley и др.; в патенте США №5,322,076 под авторством Brinkley и др.; в патенте США №5,339,838 под авторством Young и др.; в патенте США №5,377,698 под авторством Litzinger и др.; в патенте США №5,501,237 под авторством Young и др.; в патенте США и №6,216,706 под авторством Kumar, раскрытия которых полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Также сделана ссылка на обсуждение покрытий и волокнистых материалов, представленных в заявке США №16/196,958, поданной 20 ноября 2018 года и озаглавленной Conductive Aerosol Generating Composite Substrate for Aerosol Source Member («Проводящий композитный генерирующий аэрозоль субстрат для элемента в виде источника аэрозоля»), которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.

В показанном варианте реализации генерирующий аэрозоль компонент, содержащийся во внутреннем слое 144, имеет наполнение формирователем аэрозоля приблизительно от 2% до 20%. Например, хотя в некоторых вариантах реализации возможны другие конфигурации, внутренний слой может содержать восстановленный табачный лист, который содержит приблизительно 7% целлюлозной массы, приблизительно 2% карбоната калия, приблизительно 91% срезанного табака и приблизительно от 2 до 20% глицерина, причем процент табака скорректирован с учетом процента глицерина. В других конфигурациях внутренний слой может содержать литой лист, который содержит приблизительно 38% табака, приблизительно 6% альгината аммония, приблизительно 4% фосфата аммония и приблизительно от 2 до 20% глицерина, причем процент табака скорректирован с учетом процента глицерина. Хотя возможны другие конфигурации, в различных вариантах реализации толщина внутреннего слоя может составлять приблизительно от 0,1 мм до 0,5 мм, а в некоторых вариантах реализации от 0,1 мм до 0,5 мм.

Как указано выше, оберточный материал 142 также включает в себя промежуточный слой 146 и внешний слой 148. В показанном варианте реализации промежуточный слой 146 содержит фольгированный материал, такой как, например, металлический фольгированный материал, такой как алюминиевый фольгированный материал. В других вариантах реализации промежуточный слой 146 может содержать другие материалы, включающие, без ограничения, медный материал, оловянный материал, золотой материал, графеновый материал, графитовый материал или другой теплопроводящий материал на основе углерода и/или любую их комбинацию. Хотя возможны другие конфигурации, в некоторых вариантах реализации промежуточный слой может содержать алюминиевый фольгированный материал толщиной от 15 мкм до 5 мм.В показанном варианте реализации внешний слой 148 содержит бумажный слой, такой как обычная сигаретная оберточная бумага. В некоторых вариантах реализации бумажный материал может содержать волокнистую массу из утиля, такую как недревесные растительные волокна, и может включать в себя лен, пеньку, сизаль, стебли риса и/или волокна эспарто. Хотя возможны другие конфигурации, в некоторых вариантах реализации внешний слой может содержать бумажный материал толщиной приблизительно от 0,03 до 0,5 мм с массой приблизительно от 18 до 30 г/м². В других вариантах реализации внешний слой может содержать другие материалы, включающие, например, проволочную сетку.

В различных вариантах реализации пригодное для вдыхания вещество, генерируемое прии приложении тепла к материалу 140 субстрата, вырабатывает первичное пригодное для вдыхания вещество. В настоящем изобретении также предусмотрено, что другое пригодное для вдыхания вещество может быть сгенерировано при приложении тепла к внешнему оберточному материалу 142. Например, в показанном варианте реализации, в котором нагревательный элемент 132 по существу окружает внешнюю поверхность части 110 в виде субстрата и нагревает часть 110 в виде субстрата снаружи по направлению внутрь (например, нагревательный элемент 132 представляет собой окружной нагревательный элемент, расположенный вблизи внешнего оберточного материала 142), исходное пригодное для вдыхания вещество может генерироваться при приложения тепла к внешнему оберточному материалу 142. Таким образом, после активации окружного нагревательного элемента 132 и нагрева части 110 в виде субстрата элемента 102 в виде источника аэрозоля исходное пригодное для вдыхания вещество генерируется из внешнего оберточного материала 142, а затем, позднее в цикле нагрева, первичное пригодное для вдыхания вещество генерируется из материала 140 в виде субстрата. Следует отметить, что могут использоваться различные другие типы нагревательных элементов или комбинации нагревательных элементов, которые нагревают часть в виде субстрата по меньшей мере частично снаружи по направлению внутрь. Например, в некоторых вариантах реализации нагревательный элемент не обязательно должен быть окружным нагревательным элементом, а, скорее, может содержать один или более компонентов, которые взаимодействуют с частью поверхности части в виде субстрата (например, спиральный нагревательный элемент или нагревательный элемент, который включает в себя один или более выступов или выпуклостей).

Следует отметить, что в других вариантах реализации управляющий корпус может обеспечивать нагревательный элемент, который нагревается изнутри элемента в виде источника аэрозоля. В таких вариантах реализации приложение тепла к внешнему оберточному материалу 142 может приводить к вырабатыванию вторичного пригодного для вдыхания вещества. Таким образом, после активации расположенного внутри нагревательного элемента и нагрева части в виде субстрата элемента в виде источника аэрозоля первичное пригодное для вдыхания вещество генерируется из материала субстрата, а затем, позднее в цикле нагрева, вторичное пригодное для вдыхания вещество генерируется из внешнего оберточного материала. Некоторые примеры расположенных внутри нагревательных элементов описаны в заявке на патент США №15/916,834 под авторством Sur и др., в патенте США №9,078,473 под авторством Worm и др. и в патенте США №7,726,320 под авторством Robinson и др., каждый из которых полностью включен в настоящий документ посредством ссылки.

На ФИГ. 5 показан вид в перспективе элемента в виде источника аэрозоля согласно примеру реализации настоящего изобретения. В частности, на ФИГ. 5 показан элемент 200 в виде источника аэрозоля. В показанном варианте реализации элемент 200 в виде источника аэрозоля включает в себя источник 204 тепла и часть 210 в виде субстрата. Мундштучный конец 208 образован напротив источника 204 тепла. Хотя устройство доставки аэрозоля и/или элемент в виде источника аэрозоля согласно настоящему изобретению может включать различные варианты реализации, как более подробно описано ниже, использование устройства доставки аэрозоля и/или элемента в виде источника аэрозоля потребителем будет таким же по охвату. Вышеизложенное описание использования элемента в виде источника аэрозоля применимо в различных вариантах реализации, описанных с незначительными модификациями, которые могут быть очевидны специалисту в данной области техники в свете дополнительного раскрытия, представленного в настоящем документе. Приведенное выше описание использования, однако, не предназначено для ограничения использования изделий настоящего изобретения, но предоставлено для соответствия всем необходимым требованиям раскрытия настоящего документа.

В различных вариантах реализации источник 204 тепла может быть выполнен с возможностью вырабатывания тепла при его поджигании. В показанном варианте реализации источник 204 тепла содержит горючий топливный элемент, который имеет в целом цилиндрическую форму и содержит горючий углеродистый материал. В других вариантах реализации источник 204 тепла может иметь другую форму, например, форму призмы, имеющую кубическое или шестиугольное поперечное сечение. Углеродистые материалы обычно имеют высокое содержание углерода. Предпочтительные углеродистые материалы могут состоят предпочтительно из углерода, и/или обычно могут иметь содержание углерода больше чем примерно 60 процентов, обычно больше чем примерно 70 процентов, часто больше чем примерно 80 процентов и наиболее часто больше чем примерно 90 процентов в пересчете на сухую массу. Следует отметить, что в других вариантах реализации возможны другие типы источников тепла, включающие источник тепла, который содержит горючее жидкое топливо.

В некоторых случаях источник 204 тепла может включать в себя элементы, отличные от горючих углеродистых материалов (например, табачные компоненты, такие как порошкообразные табаки или табачные экстракты; ароматизаторы; соли, такие как хлорид натрия, хлорид калия и карбонат натрия; термостойкий графитовые волокна; порошок оксида железа; стеклянные нити; порошкообразный карбонат кальция; гранулы оксида алюминия; источники аммиака, такие как соли аммиака и/или связующие агенты, такие как гуаровая смола, альгинат аммония и альгинат натрия). Хотя конкретные размеры применимого источника тепла могут варьироваться, в некоторых вариантах реализации источник 204 тепла может иметь длину в диапазоне от приблизительно 7 мм до приблизительно 20 мм включительно, а в некоторых вариантах реализации может составлять приблизительно 17 мм, а общий диаметр в диапазоне от приблизительно 3 мм до приблизительно 8 мм включительно, а в некоторых реализациях может составлять приблизительно 4,8 мм (а в некоторых вариантах реализации приблизительно 7 мм). Хотя в других вариантах реализации источник тепла может быть выполнен различными способами, в показанном варианте реализации источник 204 тепла экструдируют или смешивают с использованием измельченного или порошкообразного углеродистого материала, и источник 104 тепла имеет плотность, которая составляет больше чем примерно 0,5 г/см³, часто больше чем примерно 0,7 г/см³ и наиболее часто больше чем примерно 1 г/см³, в пересчете на сухую массу. См., например, типы компонентов, составов и конструкций топливных источников, которые изложены в патенте США №5,551,451 под авторством Riggs и др. и в патенте США 7,836,897 под авторством Borschke и др., которые полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Хотя в различных вариантах реализации источник тепла может иметь различные формы, в том числе, например, по существу сплошную цилиндрическую форму или полую цилиндрическую (например, трубчатую) форму, источник 204 тепла показанного варианта реализации содержит экструдированный монолитный углеродистый материал, который имеет в целом цилиндрическую форму, но с множеством канавок 216, проходящих в продольном направлении от первого конца экструдированного монолитного углеродистого материала к противоположному второму концу экструдированного монолитного углеродистого материала. В некоторых вариантах реализации элемент в виде источника аэрозоля и, в частности, источник тепла может включать в себя компонент для теплопередачи. В различных вариантах реализации компонент для теплопередачи может быть расположен вблизи источника тепла, и в некоторых вариантах реализации компонент для теплопередачи может быть расположен в источнике тепла или внутри него. Некоторые примеры компонентов для теплопередачи описаны в заявке на патент США №15/923,735, поданной 16 марта 2018 года, и озаглавленной Smoking Article with Heat Transfer Component (Курительное изделие с компонентом для теплопередачи), которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки. Хотя в показанном варианте реализации канавки 216 источника 204 тепла по существу равны по ширине и глубине и по существу равномерно распределены по окружной поверхности источника 204 тепла, другие варианты реализации могут включать в себя всего две канавки, а еще одни другие варианты реализации могут включать всего одну канавку. Еще одни другие варианты реализации могут не содержать канавок совсем. Дополнительные варианты реализации могут включать в себя множество канавок, которые могут иметь неодинаковую ширину и/или глубину и которые могут быть неравномерно разнесены по окружной поверхности источника тепла. В еще одних других вариантах реализации источник тепла может содержать выемки и/или щели, проходящие в продольном направлении от первого конца экструдированного монолитного углеродистого материала к его противоположному второму концу. В некоторых вариантах реализации источник тепла может содержать вспененный углеродистый монолит, образованный в процессе вспенивания такого типа, как раскрыто в патенте США №7,615,184 под авторством Lobovsky, который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки. Таким образом, некоторые варианты реализации могут обеспечивать преимущества в отношении уменьшенного времени, необходимого для воспламенения источника тепла. В некоторых других вариантах реализации источник тепла может быть совместно экструдирован со слоем изоляции (не показан), тем самым уменьшая время и затраты на изготовление. Другие варианты реализации топливных элементов включают в себя углеродные волокна типа, описанного в патенте США №4,922,901 под авторством Brooks и др., или другие варианты реализации источников тепла, такие как описано в публикации заявки на патент США №2009/0044818 под авторством Takeuchi и др., каждая из которых включена в настоящий документ посредством ссылки.

В целом источник тепла расположен достаточно близко к части в виде субстрата (например, компоненте доставки аэрозоля), имеющей один или более распыляемых компонентов так, что обеспечена возможность доставки аэрозоля, сформированного/испаряемого при приложении тепла от источника тепла к распыляемым компонентам (а также любым ароматизаторам, медикаментам и/или тому подобное, которые также обеспечены для доставки пользователю), пользователю с помощью мундштука. Таким образом, когда источник тепла нагревает часть в виде субстрата, аэрозоль формируется, высвобождается или генерируется в физической форме, подходящей для вдыхания потребителем. Следует отметить, что указанные выше термины следует считать взаимозаменяемыми, так что формы указанного термина, такие как «высвобождать», «высвобождение», «высвобождает» или «высвобожденный», включают в себя формы, такие как «формировать» или «генерировать», «формирование» или «генерирование», «формирует» или «генерирует» и «сформированный» или «сгенерированный». В частности, пригодное для вдыхания вещество высвобождается в форме пара или аэрозоля или их смеси. Кроме того, выбор различных элементов устройств доставки аэрозоля понятен при рассмотрении имеющихся в продаже электронных устройств доставки аэрозоля, таких как те характерные продукты, ссылка на которые приведена в разделе «Уровень техники» раскрытия настоящего изобретения.

Как будет более подробно описано ниже, может быть обеспечен внешний оберточный материал 242, который окружает по меньшей часть части 210 в виде субстрата. В показанном варианте реализации внешний оберточный материал 242 вводит во взаимодействие или иным образом соединяет вместе по меньшей мере часть источника 204 тепла с частью 210 в виде субстрата. Как показано на ФИГ. 5, внешний оберточный материал 242 может также включать в себя одно или более отверстий 220, проходящих через него, которые обеспечивают вход воздуха при осуществлении затяжки на мундштучном конце 208. В различных вариантах реализации размер и количество этих отверстий может варьироваться на основе конкретных конструкционных требований. В показанном варианте реализации множество отверстий 220 расположены вблизи конца части 210 в виде субстрата, ближайшего к источнику 204 тепла, и множество отдельных отверстий 221 для охлаждения может быть образовано во внешнем оберточном материале 242 в области вблизи мундштучного конца 208. Хотя другие варианты реализации могут отличаться, в показанном варианте реализации отверстия 220 содержат множество отверстий, по существу равномерно расположенных вокруг внешней поверхности элемента 200 в виде источника аэрозоля, а отверстия 221 также содержат множество отверстий, по существу равномерно расположенных вокруг внешней поверхности элемента 200 в виде источника аэрозоля. Хотя в различных вариантах реализации может быть образовано множество отверстий, проходящих насквозь через внешней оберточный материал 242, множеством способов, в показанном варианте реализации множество отверстий 220 и множество отдельных отверстий 221 для охлаждения образованы посредством лазерной перфорации.

В показанном варианте реализации элемент 200 в виде источника аэрозоля включает в себя часть 210 в виде субстрата, имеющую противоположные первый и второй концы, причем первый конец расположен вблизи источник 204 тепла. Хотя показанный вариант реализации включает в себя только одну часть в виде субстрата, другие варианты реализации могут включать в себя отдельные части в виде субстрата, такие как вторая часть в виде субстрата, расположенная вблизи второго конца части 210 в виде субстрата. В других вариантах реализации могут быть включены дополнительные части в виде субстрата.

В различных вариантах реализации мундштучный конец 208 элемента 200 в виде источника аэрозоля может содержать фильтр, который, например, может быть выполнен из ацетилцеллюлозы или полипропиленового материала. Фильтр может дополнительно или в качестве альтернативы содержать пряди содержащего табак материала, как описано в патенте США №5,025,814 под авторством Raker и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки. В различных вариантах реализации фильтр может увеличивать конструкционную целостность мундштучного конца элемента в виде источника аэрозоля и/или обеспечивать фильтрующую способность, при желании, и/или обеспечивать сопротивление затяжке. В некоторых вариантах реализации фильтр может содержать отдельные части. Например, некоторые варианты реализации могут включать сегмент, обеспечивающий фильтрацию, сегмент, обеспечивающий сопротивление затяжке, полый сегмент, обеспечивающий пространство для охлаждения аэрозоля, сегмент, обеспечивающий повышенную структурную целостность, другие сегменты фильтра и любое одно или любое сочетание вышеперечисленного.

В различных вариантах реализации между частью 210 в виде субстрата и мундштучным концом 208 элемента 200 в виде источника аэрозоля могут существовать другие компоненты. Например, в некоторых вариантах реализации между частью 210 в виде субстрата и мундштучным концом 208 элемента 200 в виде источника аэрозоля может быть расположена одна или любая комбинация из следующего: воздушный зазор; полая трубчатая конструкция; материалы с фазовым переходом для охлаждения воздуха; средство для высвобождения аромата; ионообменные волокна, способные к селективной химической адсорбции; частицы аэрогеля в качестве фильтрующей среды и другие подходящие материалы. Некоторые примеры возможных материалов с фазовым переходом включают, помимо прочего, соли, такие как AgNO₃, AlCl₃, TaCl₃, InCl₃, SnCl₂, AlI₃ и TiI₄; металлы и металлические сплавы, такие как селен, олово, индий, олово-цинк, индий-цинк или индий-висмут, и органические соединения, такие как D-маннит, янтарная кислота, p-нитробензойная кислота, гидрохинон и адипиновая кислота. Другие примеры описаны в патенте США №8,430,106 под авторством Potter и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки.

На ФИГ. 6 показан схематический вид в разрезе части элемента в виде источника аэрозоля по ФИГ. 5 согласно примеру реализации настоящего изобретения. В частности, на ФИГ. 6 показана часть части 210 в виде субстрата элемента 200 в виде источника аэрозоля, которая содержит материал 240 субстрата, по существу окруженный внешним оберточным материалом 242. В различных вариантах реализации материал 240 в виде субстрата выполнен с возможностью генерирования пригодного для вдыхания вещества при приложении к нему тепла и может включать в себя, или может не включать в себя, материалы, полученные из табака. В одном варианте реализации материал субстрата может содержать смесь душистых и ароматических табаков в форме нарезанного наполнителя. В другом варианте реализации материал субстрата может содержать восстановленный табачный материал, такой как описан в патенте США №4,807,809 под авторством Pryor и др., в патенте США №4,889,143 под авторством Pryor и др. и в патенте США №5,025,814 под авторством Raker, раскрытия которых включены в настоящий документ посредством ссылки. Дополнительный восстановленный табачный материал может содержать восстановленную бумагу для упаковки табака, описанную для типа сигарет, описанных в монографии Chemical and Biological Studies on New Cigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco (Химические и биологические исследования новых прототипов сигарет, которые нагревают табак вместо сжигания) табачной компании R.J. Reynolds (1988), содержание которой полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Например, восстановленный табачный материал может содержать листовой материал, содержащий табак и/или относящиеся к табаку материалы. Таким образом, в некоторых вариантах реализации материал субстрата может быть образован из намотанного рулона восстановленного табачного материала. В другом варианте реализации материал субстрата может быть образован из кусков, полос восстановленного табачного материала и/или тому подобного. В другом варианте реализации табачный лист может содержать перекрывающиеся слои (например, собранное полотно), которые могут включать, а могут и не включать теплопроводящие составляющие. Примеры частей в виде субстрата, которые включают в себя последовательность перекрывающихся слоев (например, собранное полотно) исходного листа субстрата, образованного волокнистым материалом наполнителя, материалом, образующим аэрозоль, и множеством теплопроводящих составляющих, описаны в заявке на патент США №15/905,320, поданной 26 февраля 2018 года и озаглавленной Heat Conducting Substrate For Electrically Heated Aerosol Delivery Device (Теплопроводящий субстрат для устройства доставки аэрозоля с электрическим нагревом), которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.

В некоторых вариантах реализации материал субстрата может включать в себя множество микрокапсул, шариков, гранул и/или тому подобное, содержащих относящийся к табаку материал. Например, характерная микрокапсула может иметь в целом сферическую форму и может иметь внешнее покрытие или оболочку, которая содержит центральную область с жидкостью полученного из табака экстракта и/или тому подобное. В некоторых вариантах реализации материал субстрата может включать в себя множество микрокапсул, каждая из которых имеет полую цилиндрическую форму. В некоторых вариантах реализации материал субстрата может включать в себя связующий материал, выполненный с возможностью поддержания конструкционной формы и/или целостности множества микрокапсул, имеющих полую цилиндрическую форму.

Табак, используемый в материале субстрата, может варьироваться и может включать в себя, например, табак трубоогневой сушки, табак Берлей, табак восточной группы или мэрилендский табак, темный табак, темный табак огневой сушки и махорку, а также другие редкие или специальные табаки или их смеси. Табачные материалы также могут включать в себя так называемые «смешанные» формы и обработанные формы, такие как обработанные табачные стебли (например, нарезанные скрученные или нарезанные воздушные стебли), увеличенный в объеме табак (например, воздушный табак, такой как взорванный табак (dry ice expanded tobacco, DIET), предпочтительно в форме нарезанного наполнителя), восстановленные табаки (например, восстановленные табаки, произведенные с использованием процессов производства бумаги или литых листов). Различные репрезентативные типы табака, переработанные типы табаков и типы табачных смесей приведены в патенте США №4,836,224 под авторством Lawson и др.; в патенте США №4,924,888 под авторством Perfetti и др.; в патенте США №5,056,537 под авторством Brown и др.; в патенте США №5,159,942 под авторством Brinkley и др.; в патенте США №5,220,930 под авторством Gentry; в патенте США №5,360,023 под авторством Blakley и др.; в патенте США №6,701,936 под авторством Shafer и др.; в патенте США №7,011,096 под авторством Li и др.; в патенте США №7,017,585 под авторством Li и др.; в патенте США №7,025,066 под авторством Lawson и др.; в публикации заявки на патент США №2004-0255965 под авторством Perfetti и др.; в публикации заявки на патент РСТ WO 02/37990 под авторством Bereman и Bombick и др., Fund. Appl. Toxicol., 39, стр. 11-17 (1997), которые полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Дополнительные примеры табачных композиций, которые могут пригодны, раскрыты в патенте США №7,726,320 под авторством Robinson и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки. В некоторых вариантах реализации размолотый табачный материал может содержать смесь душистых и ароматических табаков. В другом варианте реализации табачный материал может содержать восстановленный табачный материал, такой как описан в патенте США №4,807,809 под авторством Pryor и др., в патенте США №4,889,143 под авторством Pryor и др. и в патенте США №5,025,814 под авторством Raker, раскрытия которых включены в настоящий документ посредством ссылки. Дополнительный восстановленный табачный материал может содержать восстановленную бумагу для упаковки табака, описанную для типа сигарет, описанных в монографии Chemical and Biological Studies on New Cigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco (Химические и биологические исследования новых прототипов сигарет, которые нагревают табак вместо сжигания) табачной компании R.J. Reynolds (1988), содержание которой полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.

В еще одних других вариантах реализации раскрытия настоящего изобретения материал субстрата может включать экструдированную структуру, которая включает или по существу состоит из табака, относящегося к табаку материала, глицерина, воды и/или связующего материала, хотя некоторые составы могут не содержать связующий материал. В различных вариантах реализации подходящие связующие материалы могут содержать альгинаты, такие как альгинат аммония, альгинат пропиленгликоля, альгинат калия и альгинат натрия. Альгинаты и, в частности, альгинаты с высокой вязкостью, могут использоваться в сочетании с управляемыми уровнями свободных ионов кальция. Другие подходящие связующие материалы включают гидроксипропилцеллюлозу, такую как Klucel H, производимую компанией Aqualon Co.; гидроксипропилметилцеллюлозу, такую как Methocel K4MS, производимую компанией The Dow Chemical Co; гидроксиэтилцеллюлозу, такую как Natrosol 250 MRCS, производимую компанией Aqualon Co.; микрокристаллическую целлюлозу, такую как Avicel, производимую компанией FMC; метилцеллюлозу, такую как Methocel A4M, производимую компанией The Dow Chemical Co.; и натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, такую как CMC 7HF и CMC 7H4F, производимые компанией Hercules Inc. Еще другие возможные связующие материалы включают крахмалы (например, кукурузный крахмал), гуаровую камедь, каррагинан, камедь рожкового дерева, пектины и ксантановую камедь. В некоторых вариантах реализации могут быть использованы комбинации или смеси двух или более связующих материалов. Другие примеры связующих материалов описаны, например, в патенте США №5,101,839 под авторством Jakob и др., и в патенте США №4,924,887 под авторством Raker и др., каждый из которых полностью включен в настоящий документ посредством ссылки. В некоторых вариантах реализации материал, образующий аэрозоль, может быть обеспечен в виде части связующего материала (например, альгинат пропиленгликоля). Кроме того, в некоторых вариантах реализации связующий материал может содержать наноцеллюлозу, полученную из табака или другой биомассы.

В некоторых вариантах реализации материал субстрата может включать в себя экструдированный материал, как описано в публикации заявки на патент США №2012/0042885 под авторством Stone и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки. В еще одном другом варианте реализации материал субстрата может содержать экструдированную структуру и/или субстрат, образованные из марумаризованного и/или немарумаризованного табака. Марумаризованный табак известен, например, из патента США №5,105,831 под авторством Banerjee и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки. Марумаризованный табак включает от приблизительно 20 до приблизительно 50 процентов (по массе) табачной смеси в виде порошка с глицерином (от приблизительно 20 до приблизительно 30 масс. %), карбонатом кальция (как правило, от приблизительно 10 до приблизительно 60 масс. %, часто от приблизительно 40 до приблизительно 60 масс. %) вместе с описанными в настоящем документе связующими веществами и/или ароматизирующими веществами. В различных вариантах реализации экструдированный материал может иметь одно или более продольных отверстий.

В различных вариантах реализации материал субстрата может принимать различные формы в зависимости от различных количеств используемых в нем материалов. Например, образец материала субстрата может содержать до приблизительно 98 масс. %, до приблизительно 95 масс. % или до приблизительно 90 масс. % табака и/или относящегося к табаку материала. Образец материала субстрата может также содержать до приблизительно 25 масс. %, приблизительно 20 масс. % или приблизительно 15 масс. % воды, в частности, от приблизительно 2 масс. % до приблизительно 25 масс. %, от приблизительно 5 масс. % до приблизительно 20 масс. % или от приблизительно 7 масс. % до приблизительно 15 масс. % воды. Ароматизаторы и тому подобное (которые включают медикаменты, такие как никотин), могут содержать до приблизительно 10 масс. %, до приблизительно 8 масс. % или до приблизительно 5 масс. % компонента доставки аэрозоля.

Дополнительно или в качестве альтернативы, материал субстрата может включать экструдированную структуру и/или субстрат, который включает или по существу состоит из табака, глицерина, воды и/или связующего материала и, кроме того, также выполнен с возможностью по существу сохранять свою структуру в процессе выработки аэрозоля. Таким образом, материал субстрата может быть выполнен с возможностью по существу поддержания своей формы (т.е. материал субстрата непрерывно не деформируется под действием приложенного напряжения сдвига) на протяжении всего процесса генерирования аэрозоля. Хотя такой примерный материал субстрата может содержать жидкости и/или характеризуется некоторым содержанием влаги, субстрат может оставаться по существу твердым и по существу может сохранять конструкционную целостность на протяжении процесса генерирования аэрозоля. Иллюстративные табачные и/или относящиеся к табаку материалы, подходящие в качестве по существу твердого материала субстрата, описаны в публикации заявки на патент США №2015/0157052 под авторством Ademe и др.; публикации заявки на патент США №2015/0335070 под авторством Sears и др.; патенте США №6,204,287 под авторством White; и патенте США №5,060,676 под авторством Hearn и др., которые, соответственно, полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.

В некоторых вариантах реализации материал субстрата может содержать ряд перекрывающихся слоев, как описано в заявке США №16/196,958, поданной 20 ноября 2018 года и озаглавленной Conductive Aerosol Generating Composite Substrate for Aerosol Source Member («Проводящий композитный генерирующий аэрозоль субстрат для элемента в виде источника аэрозоля»), которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.

В некоторых вариантах реализации количество используемого в курительном изделии материала субстрата может быть таким, что изделие обладает приемлемыми сенсорными и органолептическими свойствами, а также требуемыми эксплуатационными характеристиками. Например, в некоторых вариантах реализации в материале субстрата может быть использована композиция предшественника аэрозоля, такая как, например, глицерин и/или пропиленгликоль, для обеспечения выработки видимого основного аэрозоля, что во многих отношениях напоминает появление табачного дыма. Например, количество композиции предшественника аэрозоля, содержащейся в материале субстрата курительного изделия, может составлять приблизительно 3,5 г или менее, приблизительно 3 г или менее, приблизительно 2,5 г или менее, приблизительно 2 г или менее, приблизительно 1,5 г или менее, приблизительно 1 г или менее или приблизительно 0,5 г или менее.

Согласно другому варианту реализации предложенное курительное изделие может включать в себя материал субстрата, содержащий пористый инертный материал, такой как, например, керамический материал. Например, в некоторых вариантах реализации может использоваться керамика различной формы и геометрии (например, шарики, стержни, трубки и т.д.), которые имеют различную морфологию пор. Кроме того, в некоторых вариантах реализации в керамику могут быть загружены нетабачные материалы, такие как электронные жидкости. В другом варианте реализации материал субстрата может включать в себя пористый инертный материал, который по существу химически и/или физически не реагирует с относящимся к табаку материалом, таким как, например, полученный из табака экстракт. Кроме того, экструдированный табак, такой как описанный выше, может быть пористым. Например, в некоторых вариантах реализации экструдированный табачный материал может иметь инертный газ, такой как, например, азот, который действует как вспенивающее вещество во время процесса экструзии.

Как указано выше, в различных вариантах реализации материал субстрата может включать в себя табак, табачный компонент и/или полученный из табака материал, который может быть очищен, переработан, извлечен и/или обработан для включения композиции предшественника аэрозоля (например, увлажнителей, таких как, например, пропиленгликоль, глицерин и/или тому подобное) и/или по меньшей мере одного ароматизирующего вещества, а также замедлителя воспламенения/горения (например, диаммонийфосфата и/или другой соли), выполненного с возможностью предотвращения поджигания, пиролиза, сгорания и/или пережигания материала субстрата источником тепла. Различные способы включения табака в курительные изделия и, в частности, курительные изделия, которые выполнены таким образом, чтобы специально не сжигать по существу весь табак в этих курительных изделиях, описаны в патенте США №4,947,874 под авторством Brooks и др.; патенте США №7,647,932 под авторством Cantrell и др.; патенте США №8,079,371 под авторством Robinson и др.; патенте США №7,290,549 под авторством Banerjee и др.; и публикации заявки на патент США №2007/0215167 под авторством Crooks и др., описание которых полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.

Как указано выше, в некоторых вариантах реализации материалы, замедляющие воспламенение/горение, и другие добавки могут быть включены в материал субстрата и могут включать фосфорорганические соединения, буру, гидроксид алюминия, графит, триполифосфат калия, дипентаэритрит, пентаэритрит и полиолы. Подходящими являются другие вещества, например, азотистые соли фосфоновой кислоты, моноаммонийфосфат, полифосфат аммония, бромид аммония, борат аммония, борат этаноламмония, сульфамат аммония, галогенированные органические соединения, тиомочевина и оксиды сурьмы, но они не являются предпочтительными веществами. В каждом аспекте невоспламеняющихся, огнестойких и/или стойких к пережиганию материалов, используемых в материале субстрата, и/или других компонентах (будь то по отдельности или в сочетании друг с другом и/или с другими материалами) требуемые свойства наиболее предпочтительно обеспечиваются без нежелательного газовыделения или плавления.

В соответствии с другими вариантами реализации раскрытия настоящего изобретения материал субстрата может также включать табачные добавки такого типа, которые обычно используют при изготовлении табачных изделий. Эти добавки могут включать материалы таких типов, которые используют для улучшения вкуса и аромата табаков при производстве сигар, сигарет, трубок и тому подобного. Например, эти добавки могут включать различные оболочки сигарет и/или компоненты верхнего слоя. См., например, патент США № 3,419,015 под авторством Wochnowski; патент США №4,054,145 под авторством Berndt и др.; патент США №4,887,619 под авторством Burcham, Jr. и др.; патент США №5,022,416 под авторством Watson; патент США №5,103,842 под авторством Strang и др.; и патент США №5,711,320 под авторством Martin, раскрытия которых полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Предпочтительные материалы оболочки могут включать воду, сахара и сиропы (например, сахарозу, глюкозу и кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы), увлажнители (например, глицерин или пропиленгликоль) и ароматизирующие вещества (например, какао и солодковый корень). Эти добавляемые компоненты также могут включать материалы верхнего слоя (например, ароматизирующие материалы, например, ментол). См., например, патент США №4,449,541 под авторством Mays и др., раскрытие которого полностью включено в настоящий документ посредством ссылки. Кроме того, могут быть добавлены материалы, описанные в патенте США №4,830,028 под авторством Lawson и др. и в патенте США 8,186,360 под авторством Marshall и др., раскрытия которых полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.

Как указано выше, в различных вариантах реализации материал субстрата может иметь связанную с ним композицию предшественника аэрозоля. Например, в некоторых вариантах реализации композиция предшественника аэрозоля может содержать один или более различных компонентов, таких как многоатомный спирт (например, глицерин, пропиленгликоль или их смесь). Типичные дополнительные типы композиций предшественника аэрозоля перечислены в патентах США №4,793,365 под авторством Sensabaugh, Jr. и др., в патенте США №5,101,839 под авторством Jakob и др., в PCT WO 98/57556 под авторством Biggs и др., а также в монографии Chemical and Biological Studies on New Cigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco (Химические и биологические исследования новых прототипов сигарет, которые нагревают табак вместо сжигания) табачной компании R.J. Reynolds (1988), раскрытия которых включены в настоящий документ посредством ссылки. Согласно некоторым аспектам материал субстрата может вырабатывать видимый аэрозоль при его достаточном нагревании (и, в случае необходимости, охлаждении воздухом), и материал субстрата может вырабатывать аэрозоль, который считается «подобным дыму». Согласно другим аспектам материал субстрата может вырабатывать аэрозоль, который по существу является невидимым, но может быть распознан как присутствующий по другим характеристикам, таким как аромат или текстура. Таким образом, природа полученного аэрозоля может быть различной в зависимости от конкретных компонентов компонента доставки аэрозоля. Материал субстрата может быть химически простым по сравнению с химической природой дыма, образующегося при сжигании табака.

Для использования может подходить множество разновидностей ароматизирующих веществ или материалов, которые изменяют сенсорный или органолептический характер, или же природу основного аэрозоля курительного изделия. В некоторых вариантах реализации такие ароматизирующие вещества получают из исходных материалов, отличных от табака, и по своему происхождению могут быть натуральными или искусственными (например, синтетическими). Например, некоторые ароматизирующие вещества могут быть нанесены на материал субстрата и/или те области курительного изделия, в которых образуется аэрозоль, или введены внутрь их. В некоторых вариантах реализации такие вещества могут подавать непосредственно в нагревательную полость или область вблизи источника тепла или они обеспечены материалом субстрата. Примеры ароматизирующих веществ могут включать, например, ванилин, этилванилин, сливки, чай, кофе, фрукты (например, яблоко, вишня, клубника, персик и цитрусовые ароматизаторы, включающие лайм и лимон), клен, ментол, мята, перечная мята, колосистая мята, грушанка, мускатный орех, гвоздика, лаванда, кардамон, имбирь, мед, анис, шалфей, корица, сандаловое дерево, жасмин, каскаролла, какао, лакрица и ароматизирующие вещества и добавки типа и характера, традиционно используемые для ароматизации сигаретного, сигарного табака и табака для трубок. Кроме того, для использования также могут быть пригодны сиропы, например, кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы.

Ароматизирующие вещества также могут включать вещества с кислотными или основными характеристиками (например, органические кислоты, такие как левулиновая кислота, янтарная кислота и пировиноградная кислота и бензойная кислота). В некоторых вариантах реализации в случае необходимости ароматизирующие вещества могут быть выполнены с возможностью комбинирования с элементами материала субстрата. Примеры полученных из растений композиций, которые могут быть пригодными, описаны в патенте США №9,107,453 и в публикации заявки на патент США №2012/0152265 под авторством Dube и др., раскрытия которых полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Любые из материалов, например, ароматизаторы, оболочки и т.п., которые могут быть пригодны в сочетании с табачным материалом для изменения его сенсорных свойств, включая органолептические свойства, например, уже описанные в настоящем документе, могут быть объединены с материалом субстрата. Органические кислоты, в частности, могут быть включены в материал субстрата для изменения аромата, ощущения или органолептических свойств медикаментов, таких как никотин, которые могут быть объединены с материалом субстрата. Например, органические кислоты, такие как левулиновая кислота, молочная кислота и пировиноградная кислота, могут быть включены в материале субстрата с никотином в количествах до эквимолярного (исходя из общего содержания органической кислоты) никотину. Может быть пригодна любая комбинация органических кислот. Например, в некоторых вариантах реализации материал субстрата может включать от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,5 моль левулиновой кислоты на один моль никотина, от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,5 моль пировиноградной кислоты на один моль никотина, от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,5 моль молочной кислоты на один моль никотина или их комбинации вплоть до концентрации, при которой общее количество присутствующей органической кислоты равно эквимолярно общему количеству никотина, присутствующего в материале субстрата. Различные дополнительные примеры органических кислот, используемых для получения материала субстрата, описаны в публикации заявки на патент США №2015/0344456 под авторством Dull и др., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.

Выбор таких дополнительных компонентов может варьироваться в зависимости от таких факторов, как сенсорные характеристики, которые желательны для курительного изделия, и настоящее изобретение охватывает любые такие дополнительные компоненты, которые являются совершенно очевидными для специалистов в области табака и относящихся к табаку или полученных из табака продуктов. См.: Gutcho, Tobacco Flavoring Substances and Methods («Табачные ароматизирующие вещества и способы»), Noyes Data Corp. (1972), а также Leffingwell и др., Tobacco Flavoring for Smoking Products («Табачные ароматизаторы для курительных продуктов») (1972), описание которых полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.

В других вариантах реализации материал субстрата может содержать другие материалы, имеющие множество присущих характеристик или свойств. Например, материал субстрата может содержать пластифицированный материал или регенерированную целлюлозу в виде вискозы. В качестве другого примера может быть пригодна вискоза (имеющаяся в продаже как VISIL®), которая представляет собой регенерированный целлюлозный продукт, включающий диоксид кремния. Некоторые углеродные волокна могут включать в себя по меньшей мере 95 процентов углерода или более. Аналогичным образом, могут быть пригодны натуральные целлюлозные волокна, такие как хлопок, и их могут настаивать с частицами кремния или иным образом обрабатывают частицами диоксида кремния, углерода или металла для улучшения огнестойких свойств и минимизации выделения газа, в частности любых нежелательных компонентов отходящего газа, которые могут иметь отрицательное влияние на вкус (и, в частности, минимизация вероятности появления любых токсичных продуктов отходящего газа). Хлопок можно обрабатывать, например, борной кислотой или различными фосфорорганическими соединениями, чтобы обеспечить желаемые огнестойкие свойства путем погружения, распыления или других методов, известных в данной области техники. Эти волокна также можно обрабатывать (нанесением покрытия, настаиванием или обоими способами, например, путем погружения, распыления или осаждения из паровой фазы) органическими или металлическими наночастицами, чтобы придать желаемое свойство огнестойкости без нежелательного процесса выделения отходящих газов или плавления.

Со ссылкой на ФИГ. 6, внешний оберточный материал 242 показанного варианта реализации содержит внутренний слой 244, расположенный вблизи внешней поверхности материала 240 в виде субстрата, промежуточный слой 246, расположенный вблизи внешней поверхности внутреннего слоя 244, и внешний слой 248, расположенный вблизи внешней поверхности промежуточного слоя 246. В различных вариантах реализации внешний оберточный материал 242 может быть выполнен в виде слоистого материала. В показанном варианте реализации внутренний слой 244 содержит генерирующий аэрозоль компонент, который содержит композицию предшественника аэрозоля. В некоторых вариантах реализации внутренний слой 244 может быть образован в виде литого листа или восстановленного табачного листа, который включает в себя композицию предшественника аэрозоля. Как указано выше, подходящие композиции предшественника аэрозоля могут содержать, например, пропиленгликоль, глицерин и/или тому подобное. В некоторых вариантах реализации внутренний слой 244 может быть изготовлен посредством процесса литья, такого как описан в патенте США №5,697,385 под авторством Seymour и др., раскрытие которого полностью включено в настоящий документ посредством ссылки. Например, в некоторых вариантах реализации волокнистый материал, материал, композиция предшественника аэрозоля и связующий материал могут быть смешаны вместе с образованием суспензии, которая может быть отлита на поверхность (такую как, например, подвижная лента). Затем литая суспензия может пройти один или более этапов сушки и/или обработки таким образом, что в результате получают литой лист относительно постоянной толщины. Другие примеры технологий литья и изготовления бумаги изложены в патенте США №4,674,519 под авторством Keritsis и др.; в патенте США №4,941,484 под авторством Clapp и др.; в патенте США №4,987,906 под авторством Young и др.; в патенте США №4,972,854 под авторством Kiernan Jr. и др.; в патенте США №5,099,864 под авторством Young и др.; в патенте США №5,143,097 под авторством Sohn и др.; в патенте США №5,159,942 под авторством Brinkley и др.; в патенте США №5,322,076 под авторством Brinkley и др.; в патенте США №5,339,838 под авторством Young и др.; в патенте США №5,377,698 под авторством Litzinger и др.; в патенте США №5,501,237 под авторством Young и др.; в патенте США и №6,216,706 под авторством Kumar, раскрытия которых полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. Также сделана ссылка на обсуждение покрытий и волокнистых материалов, представленных в заявке США №16/196,958, поданной 20 ноября 2018 года и озаглавленной Conductive Aerosol Generating Composite Substrate for Aerosol Source Member («Проводящий композитный генерирующий аэрозоль субстрат для элемента в виде источника аэрозоля»), которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки. Далее сделана ссылка на обсуждение литых листов и восстановленных табачных листов выше.

В показанном варианте реализации генерирующий аэрозоль компонент, содержащийся во внутреннем слое 244, имеет наполнение формирователем аэрозоля приблизительно от 2% до 20%. Например, хотя в некоторых вариантах реализации возможны другие конфигурации, внутренний слой может содержать восстановленный табачный лист, который содержит приблизительно 7% целлюлозной массы, приблизительно 2% карбоната калия, приблизительно 91% срезанного табака и приблизительно от 2 до 20% глицерина, причем процент табака скорректирован с учетом процента глицерина. В других конфигурациях внутренний слой может содержать литой лист, который содержит приблизительно 38% табака, приблизительно 6% альгината аммония, приблизительно 4% фосфата аммония и приблизительно от 2 до 20% глицерина, причем процент табака скорректирован с учетом процента глицерина. Хотя возможны другие конфигурации, в различных вариантах реализации толщина внутреннего слоя может составлять приблизительно от 0,1 мм до 0,5 мм, а в некоторых вариантах реализации от 0,1 мм до 0,5 мм.

Как указано выше, внешний оберточный материал 242 также включает в себя промежуточный слой 246 и внешний слой 248. В показанном варианте реализации промежуточный слой 246 содержит фольгированный материал, такой как, например, металлический фольгированный материал, такой как алюминиевый фольгированный материал. В других вариантах реализации промежуточный слой 246 может содержать другие материалы, включающие, без ограничения, медный материал, оловянный материал, золотой материал, графеновый материал, графитовый материал или другой теплопроводящий материал на основе углерода и/или любую их комбинацию. Хотя возможны другие конфигурации, в некоторых вариантах реализации промежуточный слой может содержать алюминиевый фольгированный материал толщиной от 15 мкм до 5 мм.В показанном варианте реализации внешний слой 248 содержит бумажный слой, такой как обычная сигаретная оберточная бумага. В различных вариантах реализации бумажный материал может содержать волокнистую массу из утиля, такую как недревесные растительные волокна, и может включать в себя лен, пеньку, сизаль, стебли риса и/или волокна эспарто. Хотя возможны и другие конфигурации, в некоторых вариантах реализации внешний слой может содержать бумажный материал толщиной приблизительно от 0,03 мм до 0,5 мм и имеющий массу приблизительно от 18 до 30 г/м².

В различных вариантах реализации пригодное для вдыхания вещество, генерируемое при приложении тепла к материалу 240 субстрата, может вырабатывать первичное пригодное для вдыхания вещество. В настоящем изобретении также предусмотрено, что другое пригодное для вдыхания вещество может быть сгенерировано при приложении тепла к внешнему оберточному материалу 242. В некоторых вариантах реализации источник тепла на основе углерода может нагреваться как в радиальном направлении, так и тангенциальном направлении. В показанном варианте реализации, в котором источник тепла на основе углерода нагревается изнутри по направлению наружу, вторичное пригодное для вдыхания вещество может быть сгенерировано при приложении тепла к внешнему оберточному материалу 242. Таким образом, после поджигания источника 204 тепла на основе углерода и нагрева части 210 в виде субстрата элемента 202 в виде источника аэрозоля первичное пригодное для вдыхания вещество генерируется из материала 240 субстрата, а затем, позднее в цикле нагрева, вторичное пригодное для вдыхания вещество генерируется из внешнего оберточного материала 242.

Следует отметить, что в других вариантах реализации, в которых источник тепла на основе углерода нагревается снаружи части в виде субстрата по направлению внутрь, пригодное для вдыхания вещество, генерируемое при приложении тепла к внешнему оберточному материалу, может вырабатывать исходное пригодное для вдыхания вещество. Таким образом, после поджигания источника тепла на основе углерода и нагрева части в виде субстрата исходное пригодное для вдыхания вещество генерируется из внешнего оберточного материала, а затем, позднее в цикле нагрева, вторичное пригодное для вдыхания вещество генерируется из материала в виде субстрата. Еще в других вариантах реализации внешний оберточный материал может вырабатывать как исходное пригодное для вдыхания вещество, так и вторичное пригодное для вдыхания вещество.

Хотя в некоторых вариантах реализации элемент в виде источника аэрозоля и управляющий корпус могут быть предоставлены вместе в виде готового курительного изделия или изделия для доставки фармацевтических препаратов, как правило, компоненты могут предоставляться по отдельности. Например, настоящее изобретение также включает одноразовый блок для использования с многоразовым курительным изделием или многоразовым изделием для доставки фармацевтических препаратов. В конкретных вариантах реализации такой одноразовый блок (который может быть элементом в виде источника аэрозоля, как показано на прилагаемых чертежах) может содержать корпус по существу трубчатой формы, имеющий нагретый конец, выполненный с возможностью зацепления с многоразовым курительным изделием или изделием для доставки фармацевтических препаратов, противоположный мундштучный конец, выполненный с возможностью обеспечения возможности прохождения пригодного для вдыхания вещества к потребителю, и стенку с внешней поверхностью и внутренней поверхностью, которые определяют внутреннее пространство. Различные варианты реализации элемента в виде источника аэрозоля (или картриджа) описаны в патенте США №9,078,473 под авторством Worm и др., который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки.

Хотя некоторые фигуры, описанные здесь, иллюстрируют управляющий корпус и элемент в виде источника аэрозоля в рабочем состоянии, понятно, что управляющий корпус и элемент в виде источника аэрозоля могут существовать как индивидуальные устройства. Соответственно, любое приведенное здесь обсуждение в отношении компонентов в комбинации также следует понимать как относящиеся к управляющему корпусу и элементу источника аэрозоля как к индивидуальным и отдельным компонентам.

Согласно другому аспекту настоящее изобретение может быть направлено на наборы, которые обеспечивают разнообразные компоненты, как описано в настоящем документе. Например, набор может содержать управляющий корпус с одним или более элементами в виде источника аэрозоля. Набор может также содержать управляющий корпус с одним или более зарядными компонентами. Набор может также содержать управляющий корпус с одной или более батареями. Набор может также содержать управляющий корпус с одним или более элементами в виде источника аэрозоля и одним или более зарядными компонентами и/или одной или более батареями. В дополнительных вариантах реализации набор может содержать множество элементов в виде источника аэрозоля. Набор может также содержать множество элементов в виде источника аэрозоля и одну или более батарей и/или зарядных компонентов. В вышеуказанных вариантах реализации элементы в виде источника аэрозоля или управляющие корпуса могут быть оснащены включенным в них нагревательным элементом. Наборы согласно изобретению могут также включать в себя футляр (или другой компонент упаковки, переноски или хранения), в котором размещены один или более дополнительных компонентов набора. Футляр может быть многоразовым твердым или мягким контейнером. Кроме того, футляр может представлять собой просто коробку или другую упаковочную конструкцию.

Множество модификаций и других вариантов реализации настоящего изобретения будут очевидны специалисту в области техники, к которой относится данное изобретение, использующему раскрытия, представленные в вышеприведенном описании и на прилагаемых чертежах. Таким образом, следует понимать, что данное изобретение не ограничено раскрыто в настоящем документе конкретными вариантами реализации и предусмотрено, что модификации и другие варианты реализации включены в объем прилагаемой формулы изобретения. Несмотря на то, что в настоящем документе используются конкретные термины, они используются только в обобщенном и описательном смысле, а не в целях ограничения.

Изобретение относится к элементу в виде источника аэрозоля. Элемент в виде источника аэрозоля содержит часть в виде субстрата, которая включает в себя материал субстрата, выполненный с возможностью генерирования первичного пригодного для вдыхания вещества при приложении к нему тепла, причем часть в виде субстрата образует внешнюю поверхность, и внешний оберточный материал, выполненный с возможностью окружать указанную внешнюю поверхность части в виде субстрата, причем внешний оберточный материал содержит множество слоев, при этом по меньшей мере один из слоев внешнего оберточного материала содержит генерирующий аэрозоль компонент. При этом внешний оберточный материал содержит трехслойный слоистый материал, который включает в себя внешний слой, внутренний слой, расположенный вблизи внешней поверхности материала субстрата, и промежуточный слой, расположенный между внешним слоем и внутренним слоем. Изобретение позволяет обеспечить ощущение курения сигарет, сигар или курительных трубок без сгорания материала субстрата и за счет улучшенных эксплуатационных характеристик. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Элемент в виде источника аэрозоля, содержащий:

часть в виде субстрата, которая включает в себя материал субстрата, выполненный с возможностью генерирования первичного пригодного для вдыхания вещества при приложении к нему тепла, причем часть в виде субстрата образует внешнюю поверхность, и

внешний оберточный материал, выполненный с возможностью окружать указанную внешнюю поверхность части в виде субстрата,

причем внешний оберточный материал содержит множество слоев, и при этом по меньшей мере один из слоев внешнего оберточного материала содержит генерирующий аэрозоль компонент, причем при приложении к нему тепла внешний оберточный материал выполнен с возможностью выработки исходного пригодного для вдыхания вещества до выработки первичного пригодного для вдыхания вещества из материала субстрата или вторичного пригодного для вдыхания вещества после выработки первичного пригодного для вдыхания вещества из материала субстрата, и

внешний оберточный материал содержит трехслойный слоистый материал, который включает в себя внешний слой, внутренний слой, расположенный вблизи внешней поверхности материала субстрата, и промежуточный слой, расположенный между внешним слоем и внутренним слоем.

2. Элемент в виде источника аэрозоля по п. 1, в котором генерирующий аэрозоль компонент, содержащийся во внешнем оберточном материале, имеет наполнение формирователем аэрозоля от 2% до 20%.

3. Элемент в виде источника аэрозоля по п. 1, в котором генерирующий аэрозоль компонент, содержащийся во внешнем оберточном материале, имеет наполнение формирователем аэрозоля от 20% до 40%.

4. Элемент в виде источника аэрозоля по п. 1, в котором внешний слой содержит бумажный материал, промежуточный слой содержит фольгированный материал, а внутренний слой содержит генерирующий аэрозоль материал.

5. Элемент в виде источника аэрозоля по п. 4, в котором генерирующий аэрозоль материал содержит литой лист, содержащий волокнистый материал.

6. Элемент в виде источника аэрозоля по п. 4, в котором генерирующий аэрозоль материал содержит восстановленный табачный лист.

7. Элемент в виде источника аэрозоля по п. 1, в котором внешний оберточный материал выполнен с возможностью выработки исходного пригодного для вдыхания вещества и/или вторичного пригодного для вдыхания вещества в ответ на приложение тепла от источника электрически вырабатываемого тепла.

8. Элемент в виде источника аэрозоля по п. 1, в котором внешний оберточный материал выполнен с возможностью выработки исходного пригодного для вдыхания вещества и/или вторичного пригодного для вдыхания вещества в ответ на приложение тепла от горючего источника тепла на основе углерода.