Настоящее изобретение относится к картриджу для использования в системе, генерирующей аэрозоль. Настоящее изобретение также относится к системе, генерирующей аэрозоль, которая содержит указанный картридж.
Один тип системы, генерирующей аэрозоль, представляет собой электроуправляемую курительную систему. Известны удерживаемые рукой электроуправляемые курительные системы, состоящие из устройства, генерирующего аэрозоль, содержащего батарею и управляющую электронику, и картриджа, содержащего источник субстрата, образующего аэрозоль, и электроуправляемый испаритель. Картридж, содержащий как источник субстрата, образующего аэрозоль, так и испаритель, иногда называют «картомайзером». Испаритель, как правило, содержит обмотку из проволоки нагревателя, намотанную на удлиненный фитиль, пропитанный жидким субстратом, образующим аэрозоль. Часть в виде картриджа, как правило, содержит не только источник субстрата, образующего аэрозоль, и электроуправляемый испаритель, но также мундштук, через который при использовании пользователь делает затяжку для втягивания аэрозоля в свой рот.
В документе US 2019/0350256 A1 описывается распылитель и устройство доставки аэрозоля. Указанный распылитель содержит элемент транспортировки текучей среды, который образован из твердого монолита, имеющего первую сторону и противоположную ей вторую сторону. Распылитель также содержит нагреватель. Нагреватель, в свою очередь, предоставляет по существу плоскую поверхность нагрева, которая расположена лицевой стороной к первой стороне твердого монолита.
Однако производство этих картриджей может быть относительно дорогостоящим. Это связано с тем, что изготовление фитиля и катушки в сборе может быть сложным. Также, электрические контакты между катушкой из проволоки нагревателя и электрическими контактами, через которые электрический ток подается от части в виде устройства, должны быть аккуратно обработаны во время изготовления. Кроме того, данные картриджи содержат мундштучную часть для защиты нежесткого фитиля и катушки в сборе во время транспортировки. Включение полного и надежного мундштука в каждый картридж означает, что каждый картридж будет иметь высокие материальные затраты.
Было бы желательно создать картридж для использования в системе, генерирующей аэрозоль, который был бы простым, недорогим в изготовлении и надежным. Также было бы желательно создать картридж, который может обеспечивать более эффективное генерирование аэрозоля, чем известные картриджи. Было бы также желательно создать систему, генерирующую аэрозоль, включающую такой картридж.
Согласно настоящему изобретению предоставлен картридж. Картридж может быть пригоден для использования в системе, генерирующей аэрозоль. Картридж может содержать пористый керамический корпус. Пористый керамический корпус может иметь пористость от 30% до 65%. Картридж может содержать сетчатый нагреватель. Сетчатый нагреватель может находиться в зацеплении с пористым керамическим корпусом. Сетчатый нагреватель может содержать множество отверстий. Каждое отверстие может иметь размер от 50 микрон до 200 микрон.
В соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения предусмотрен картридж для использования в системе, генерирующей аэрозоль. Картридж содержит пористый керамический корпус, имеющий пористость от 30% до 65%. Картридж содержит сетчатый нагреватель, находящийся в зацеплении с пористым керамическим корпусом. Сетчатый нагреватель содержит множество отверстий, причем каждое отверстие имеет размер от 50 микрон до 200 микрон.
В соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения предусмотрен картридж для использования в системе, генерирующей аэрозоль. Картридж содержит пористый керамический корпус и сетчатый нагреватель, находящийся в зацеплении с пористым керамическим корпусом. Сетчатый нагреватель представляет собой гибридный сетчатый нагреватель, содержащий сетку из проволок и волокон, причем волокна имеют состав материала, отличный от состава материала проволок.
В картридже согласно второму варианту осуществления пористый керамический корпус может иметь пористость от 30% до 65%. Сетчатый нагреватель может содержать множество отверстий. Каждое отверстие может иметь размер от 50 микрон до 200 микрон.
Признаки, описанные ниже в отношении картриджа, применимы к картриджу согласно первому варианту осуществления и картриджу согласно второму варианту осуществления.
При использовании сетчатый нагреватель может нагревать жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Сетчатый нагреватель может нагревать жидкий субстрат, образующий аэрозоль, с образованием аэрозоля или пара, который впоследствии образует аэрозоль. В качестве преимущества сетчатый нагреватель может обеспечивать эффективное генерирование аэрозоля.
Пористость пористого керамического корпуса может позволить пористому керамическому корпусу удерживать жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Пористый керамический корпус может вмещать или может быть выполнен с возможностью вмещения по меньшей мере 0,05, 0,1, 0,2, 0,5 или 1 мл жидкого субстрата, образующего аэрозоль.
Каждое отверстие имеет размер от 50 микрон до 200 микрон. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может втягиваться в отверстия сетчатого нагревателя. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может втягиваться в отверстия сетчатого нагревателя из пористого керамического корпуса. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может втягиваться в отверстия сетчатого нагревателя за счет капиллярного действия, или впитываемости. В качестве преимущества это может улучшить перенос жидкого субстрата, образующего аэрозоль, например, из пористого керамического корпуса в отверстия сетчатого нагревателя.
Сетчатый нагреватель может содержать систему отверстий, ограниченных твердым материалом, например, проволоками. Каждое отверстие сетчатого нагревателя может действовать как капиллярный канал, таким образом втягивая жидкий субстрат, образующий аэрозоль, в отверстие. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может втягиваться в отверстия за счет капиллярного действия, или впитываемости. Таким образом, каждое отверстие сетчатого нагревателя может быть по существу полностью заполнено жидким субстратом, образующим аэрозоль. Это может быть не так, если, например, имеются большие отверстия. Если имеются отверстия большего размера, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может образовывать только тонкий слой на твердом материале, ограничивающем каждое отверстие. По существу полное заполнение отверстий жидким субстратом, образующим аэрозоль, способствует повышению эффективности генерирования аэрозоля в настоящем изобретении.
В качестве преимущества авторы изобретения обнаружили, что пористый керамический корпус, имеющий пористость от 30% до 65%, и отверстия в сетчатом нагревателе, каждое из которых имеет размер от 50 микрон до 200 микрон, обеспечивают особенно эффективный перенос жидкого субстрата, образующего аэрозоль, через пористый керамический корпус и в отверстия сетчатого нагревателя и особенно эффективное генерирование аэрозоля при нагревании сетчатым нагревателем. Без ограничения теорией считается, что существует определенная степень синергии между пористым керамическим корпусом, имеющим пористость от 30% до 65%, и отверстиями в сетчатом нагревателе, имеющими размер от 50 микрон до 200 микрон, что обеспечивает такой эффективный перенос жидкого субстрата, образующего аэрозоль.
В контексте данного документа термин «аэрозоль» относится к дисперсии твердых частиц или капель жидкости или комбинаций твердых частиц и капель жидкости в газе. Аэрозоль может быть видимым или невидимым. Аэрозоль может содержать пары веществ, которые обычно являются жидкими или твердыми при комнатной температуре, а также твердые частицы, или капли жидкости, или комбинацию твердых частиц и капель жидкости.
В контексте данного документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» относится к субстрату, способному высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Летучие соединения могут быть высвобождены путем нагрева или сгорания субстрата, образующего аэрозоль.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал, содержащий табак. Материал, содержащий табак, может содержать летучие вкусоароматические соединения табака. Эти соединения могут выделяться из субстрата, образующего аэрозоль, при нагревании. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный табачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как ароматизаторы.
В контексте данного документа термин «размер отверстия» относится к размеру, измеренному между двумя противоположными поверхностями отверстия. Таким образом, когда отверстие ограничено, например, проволоками, размер отверстия не содержит толщину проволок. Размер может проходить через центр тяжести поперечного сечения отверстия. Например, если отверстие имеет по существу квадратное поперечное сечение, размер отверстия может быть длиной стороны квадрата. Если отверстие имеет по существу круглое поперечное сечение, размер отверстия может быть диаметром окружности. Если отверстие имеет по существу прямоугольное поперечное сечение, размер отверстия может быть большей длиной стороны или меньшей длиной стороны прямоугольника. Если отверстие имеет неправильное поперечное сечение, размер отверстия может быть средним размером отверстия. Размеры отверстий, упомянутых в данном документе, были измерены с помощью микроскопа, хотя можно использовать любой подходящий метод.
В контексте данного документа термин «пористость» относится к показателю, выраженному в процентах, объема доступных пор или пустого пространства тела, разделенного на общий объем тела. Пористость, упомянутая в данном документе, была измерена с помощью ртутной интрузивной порометрии.
В пористом керамическом корпусе могут присутствовать поры различной формы и размера. Распределение пор по размерам определяется как статистическое распределение диаметра самой большой сферы, которая может поместиться внутри поры в данной точке. В контексте данного документа термин «средний размер пор» относится к среднему значению этого распределения пор по размерам. Размеры пор, указанные в данном документе, были получены с использованием ртутной интрузивной порометрии.
В контексте данного документа термин «сетчатый нагреватель» относится к нагревателю, содержащему компоновку из твердого материала, которая может нагреваться. Твердый материал выполнен с возможностью иметь множество проходящих через него отверстий. Сетчатый нагреватель может, например, содержать сетку из проволок или перфорированный лист. Сетчатый нагреватель может нагреваться любым подходящим способом. Например, сетчатый нагреватель или его части могут нагреваться резистивно или индукционно.
В контексте данного документа термин «капиллярное действие» относится к способности жидкости протекать в узком пространстве без участия или даже в противовес внешним силам, таким как гравитация. Эффект капиллярного действия, или впитываемости, можно наблюдать при вытягивании жидкостей в тонких трубках и в пористых материалах.
В контексте данного документа термин «направление перемещения основной части жидкого субстрата, образующего аэрозоль» относится к общему направлению перемещения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.
В контексте данного документа термин «планарный» используется для обозначения по существу двумерного объекта. Планарный компонент может проходить в первом направлении и во втором направлении, перпендикулярном первому направлению по меньшей мере в два, пять или десять раз дальше, чем в третьем направлении, перпендикулярном первому и второму направлениям.
В контексте данного документа термин «плоский» используется для обозначения по существу двумерного топологического многообразия. Таким образом, плоский сетчатый нагреватель может проходить в двух измерениях вдоль поверхности существенно больше, чем в третьем измерении. Размеры плоского сетчатого нагревателя в двух измерениях в пределах поверхности могут быть по меньшей мере в 2, 5 или 10 раз больше, чем в третьем измерении, перпендикулярном этой поверхности. Примером по существу плоского сетчатого нагревателя является структура между двумя по существу параллельными поверхностями, при этом расстояние между этими двумя воображаемыми поверхностями по существу меньше, чем протяженность в пределах этих поверхностей. В некоторых вариантах осуществления по существу плоский сетчатый нагреватель является планарным. В других вариантах осуществления по существу плоский сетчатый нагреватель является изогнутым вдоль одного или более измерений, например, образуя куполообразную форму или мостовую форму. В вариантах осуществления по существу плоский сетчатый нагреватель может входить в зацепление с поверхностью пористого керамического корпуса.
В контексте данного документа термин «нагревательный узел» относится к сетчатому нагревателю и пористому керамическому корпусу картриджа.
В контексте данного документа термин «среднее значение» относится к невзвешенному среднему значению числа, если не указано иное. Таким образом, «средний» диаметр пяти проволок будет равен одной пятой от суммы диаметров пяти проволок.
Пористый керамический корпус имеет пористость от 30% до 65%. Пористый керамический корпус может иметь пористость менее 60%, 55%, 50% или 45%. В качестве альтернативы или в дополнение пористый керамический корпус может иметь пористость более 35%, 40% или 45%. Например, пористый керамический корпус может иметь пористость от 30% до 60%, или от 30% до 55%, или от 30% до 50%, или от 35% до 65%, или от 35% до 60%, или от 35% до 55%, или от 35% до 50%, или от 40% до 65%, или от 40% до 60% или от 40% до 55%.
Пористый керамический корпус может быть выполнен с возможностью обеспечения заданной скорости потока жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в используемый сетчатый нагреватель. Например, пористый керамический корпус может быть выполнен с возможностью подачи по меньшей мере 0,2, 0,5 или 1 микролитра в секунду жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в используемый сетчатый нагреватель. Пористый керамический корпус может быть выполнен с возможностью подачи менее 3, 5 или 10 микролитров в секунду жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в используемый сетчатый нагреватель. Пористый керамический корпус может быть выполнен с возможностью подачи от 1 до 3 микролитров в секунду жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в используемый сетчатый нагреватель.
Термин «пористый керамический корпус» может относиться к целому керамическому компоненту или его части. Например, термин «пористый керамический корпус» может относиться только к части керамического компонента, в которой жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживается или переносится к сетчатому нагревателю.
Каждое отверстие сетчатого нагревателя может иметь размер от 50 до 150 микрон, или от 50 до 100 микрон, или от 60 до 80 микрон, или приблизительно 70 микрон.
При использовании жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может втягиваться в отверстия сетчатого нагревателя из пористого керамического корпуса. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может втягиваться в отверстия сетчатого нагревателя за счет капиллярного действия.
Сетчатый нагреватель может быть по существу плоским. Сетчатый нагреватель может быть по существу планарным. В качестве преимущества плоский или планарный сетчатый нагреватель может быть легко обработан во время изготовления и может обеспечить прочную конструкцию нагревательного узла.
При использовании направление перемещения основной части жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может быть по существу перпендикулярным плоскости сетчатого нагревателя. Это может в качестве преимущества улучшить перенос жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в отверстия сетчатого нагревателя.
Весь сетчатый нагреватель или его часть могут быть по существу параллельны первой поверхности пористого керамического корпуса. Преимущественно это может улучшить перенос жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в отверстия сетчатого нагревателя из пор в пористом керамическом корпусе, например, из отверстий пор на первой поверхности пористого керамического корпуса.
Сетчатый нагреватель или его часть могут быть присоединены к пористому керамическому корпусу или первой поверхности пористого керамического корпуса одним или более из следующих способов: прилеганием, закреплением относительно них, скреплением с ними, зацеплением с ними и прикреплением к ним. Например, сетчатый нагреватель или его часть могут быть встроены в пористый керамический корпус. Когда сетчатый нагреватель или его часть встроены в пористый керамический корпус, первая поверхность может не быть внешней поверхностью пористого керамического корпуса. В контексте данного документа термин «находящийся в зацеплении с» может использоваться для обозначения «закрепленный относительно», «скрепленный с», «прикрепленный к» или «приклеенный к».
Сетчатый нагреватель может входить в разъемное зацепление с пористым керамическим корпусом. Может быть возможно зацепление сетчатого нагревателя с пористым керамическим корпусом и расцепление сетчатого нагревателя с ним. В качестве альтернативы сетчатый нагреватель может входить в неразъемное зацепление с сетчатым нагревателем.
При зацеплении с пористым керамическим корпусом положение сетчатого нагревателя может быть фиксированным. При зацеплении с пористым керамическим корпусом сетчатый нагреватель может прилегать к пористому керамическому корпусу или находиться в контакте с ним.
Сетчатый нагреватель может быть прикреплен к пористому керамическому корпусу. Сетчатый нагреватель может быть прикреплен к пористому керамическому корпусу любым подходящим способом. Сетчатый нагреватель может быть прикреплен к пористому керамическому корпусу с помощью одного или более из следующего: одной или более точек пайки, одного или более механических крепежных элементов, таких как зажимы или болты, и покрывающего слоя керамики. Сетчатый нагреватель может быть встроен в пористый керамический корпус.
Пористый керамический корпус может содержать вторую поверхность, по существу противоположную первой поверхности. При использовании жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может перемещаться со второй поверхности на первую поверхность через пористый керамический корпус. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может проходить через пористый керамический корпус за счет капиллярного действия. В качестве альтернативы или дополнительно поток воздуха вдоль, поперек или вокруг пористого керамического корпуса или сетчатого нагревателя может вызывать локальный градиент давления в пористом керамическом корпусе, который способствует переносу жидкого субстрата, образующего аэрозоль, через пористый керамический корпус.
Пористый керамический корпус может поглощать или быть выполнен с возможностью поглощения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Например, пористый керамический корпус может поглощать или быть выполнен с возможностью поглощения по меньшей мере 0,01, 0,02, 0,05, 0,1 или 0,5 мл жидкого субстрата, образующего аэрозоль.
Картридж может содержать компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может хранить жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может находиться в сообщении по текучей среде с пористым керамическим корпусом, например, со второй поверхностью пористого керамического корпуса.
Компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может содержать резервуар или емкость с жидким субстратом, образующим аэрозоль. Пористый керамический корпус может находиться в сообщении по текучей среде или в контакте с резервуаром жидкого субстрата, образующего аэрозоль.
Компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может содержать материал, пропитанный жидким субстратом, образующим аэрозоль. Компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может быть расположен так, чтобы подавать жидкость к пористому керамическому корпусу.
Компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может иметь волокнистую или губчатую структуру. Компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может содержать капиллярный материал. Компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может содержать пучок капилляров. Например, компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может содержать одно или более из множества волокон, нитей или трубок с узкими каналами. Волокна, нити или трубки, как правило, могут быть выровнены для подачи жидкости к пористому керамическому корпусу.
Компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может содержать губкообразный или пенообразный материал. Структура компонента для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может образовывать множество небольших каналов или трубок, через которые жидкость может переноситься за счет капиллярного действия.
Компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примерами подходящих материалов являются губчатый или вспененный материал, материалы на основе керамики или графита в виде волокон или спеченных порошков, вспененный металлический или пластмассовый материал, волоконный материал, например, изготовленный из крученых или экструдированных волокон, таких как ацетилцеллюлозные, сложнополиэфирные или связанные полиолефиновые, полиэтиленовые, териленовые или полипропиленовые волокна, нейлоновые волокна или керамика. Компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может иметь любую подходящую капиллярность и пористость для использования с разными физическими свойствами жидкости.
Картридж может содержать компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, который может быть пропитан жидким субстратом, образующим аэрозоль. Компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может находиться в контакте с пористым керамическим корпусом. Пористый керамический корпус может содержать первую часть. Первая часть пористого керамического корпуса может располагаться между компонентом для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и сетчатым нагревателем. Первая часть пористого керамического корпуса может содержать первую поверхность и вторую поверхность. Вторая поверхность может быть противоположной первой поверхности. Сетчатый нагреватель может находиться в зацеплении с первой поверхностью. Компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может находиться в контакте со второй поверхностью. Сетчатый нагреватель может содержать металл, например сталь, такую как нержавеющая сталь.
Площадь сетчатого нагревателя может составлять менее 50, 40 или 30 мм2. Это может позволить встроить сетчатый нагреватель в удерживаемую рукой систему.
Сетчатый нагреватель может содержать сетку из проволок. Проволоки могут переплетаться. Сетчатый нагреватель может содержать плетеную или неплетеную проволочную сетку. Проволоки могут быть электропроводящими.
Проволоки могут лежать в одной плоскости. Сетчатый нагреватель может быть планарным. Планарный сетчатый нагреватель может быть легко обработан во время изготовления, обеспечивая при этом надежную конструкцию.
Отверстия могут быть определены как ограниченные проволоками. Проволоки могут иметь по существу круглое, квадратное, прямоугольное, шестиугольное или неправильное поперечное сечение.
Проволоки могут быть образованы по отдельности и могут быть соединены вместе. Проволоки могут быть образованы путем травления листового материала, такого как фольга. Это может быть особенно преимущественным в том случае, если нагреватель содержит матрицу из параллельных проволок. В качестве альтернативы проволоки могут быть отштампованы из электропроводящей фольги, например, из нержавеющей стали.
Сетчатый нагреватель или проволоки могут быть изготовлены из любого материала с подходящими электрическими и механическими свойствами или содержать такой материал. Подходящие материалы включают, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящую» керамику (такую как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композитные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композиционные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы. Примеры подходящих сплавов металлов включают нержавеющую сталь, константан, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец- и железосодержащие сплавы, а также суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal®, сплавы на основе железа и алюминия, а также сплавы на основе железа, марганца и алюминия. Timetal® представляет собой зарегистрированную торговую марку компании «Titanium Metals Corporation». Проволоки могут быть покрыты одним или более электроизоляционными материалами. Предпочтительными материалами для сетчатого нагревателя или проволок могут быть нержавеющая сталь марок 304, 316, 304L, 316L и графит. Кроме того, сетчатый нагреватель или проволоки могут содержать комбинации вышеуказанных материалов. Комбинация материалов может использоваться для улучшения управления сопротивлением сетчатого нагревателя. Например, материалы с высоким удельным сопротивлением могут быть объединены с материалами с низким удельным сопротивлением. Это может быть преимущественным, если один из материалов является более предпочтительным по другим причинам, например, из-за стоимости, обрабатываемости или других физических и химических параметров.
Сетчатый нагреватель может содержать по меньшей мере одну проволоку, изготовленную из первого материала, и по меньшей мере одну проволоку, изготовленную из второго материала, отличного от первого материала. Это может представлять преимущество из электрических или механических соображений. Например, одна или более проволок могут быть образованы из материала, сопротивление которого сильно изменяется в зависимости от температуры, такого как сплав железа и алюминия. Это обеспечивает возможность использования величины сопротивления проволок для определения температуры или изменений температуры. Это может быть использовано в системе обнаружения затяжки и для управления температурой нагревателя в целях поддержания ее в пределах необходимого температурного диапазона. Резкие изменения температуры могут также быть использованы в качестве показателя для обнаружения изменений потока воздуха, протекающего мимо сетчатого нагревателя в результате осуществления пользователем затяжек из системы.
Сетчатый нагреватель может содержать два или более типов проволок, образующих проволочную сетку. Два типа проволоки могут иметь разное удельное сопротивление. Проволоки с более высоким удельным сопротивлением могут быть ориентированы в направлении потока электрического тока, например, проволоки, изготовленные из хромоникелевого сплава. Проволоки с более низким удельным сопротивлением могут быть расположены по существу перпендикулярно проволокам с более высоким удельным сопротивлением. Например, низкорезистивные проволоки могут являться проволоками из нержавеющей стали. В качестве преимущества относительно более дешевые проволоки с низким сопротивлением образуют опору для проволок с высоким электрическим сопротивлением. Кроме того, проволоки с высоким электрическим сопротивлением, как правило, являются менее гибкими, чем проволоки из нержавеющей стали, и, таким образом, они могут быть легко изготовлены в виде тонких проволок.
В качестве альтернативы сетчатый нагреватель может включать ткань из углеродной нити. В качестве преимущества ткань из углеродных нитей, как правило, является более гибкой, чем металлическая сетка.
Проволоки могут иметь средний диаметр, составляющий по меньшей мере 10, 16, 17 или 30 микрон. Проволоки могут иметь средний диаметр менее 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40 или 30 микрон. Предпочтительно проволоки могут иметь средний диаметр от 15 до 30 микрон или от 15 до 20 микрон, например, приблизительно 16 или 17 микрон.
Каждая из проволок может иметь минимальную толщину, составляющую по меньшей мере 10, 16, 17 или 30 микрон. Каждая из проволок может иметь минимальную толщину менее 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40 или 30 микрон.
Сетчатый нагреватель может быть гибридным сетчатым нагревателем. В контексте данного документа термин «гибридный сетчатый нагреватель» используется для обозначения сетчатого нагревателя, содержащего по меньшей мере одну проволоку и по меньшей мере одно волокно. Сетчатый нагреватель может содержать сетку из проволок и волокон. Характеристики и свойства проволок, описанные выше, в равной степени применимы к проволокам в гибридном сетчатом нагревателе.
Волокна могут иметь состав материала, отличный от состава проволоки. Проволоки и волокна могут переплетаться. Таким образом, сетчатый нагреватель может содержать плетеную сетку из проволоки и волокна. Волокна могут иметь средний диаметр от 80% до 120% от среднего диаметра проволок. Проволоки и волокна могут иметь по существу идентичные средние диаметры.
Проволоки могут быть по существу перпендикулярны волокнам.
Волокна могут иметь средний диаметр, составляющий по меньшей мере 10, 16, 17 или 30 микрон. Волокна могут иметь средний диаметр менее 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40 или 30 микрон. Предпочтительно волокна могут иметь средний диаметр от 15 до 30 микрон или от 15 до 20 микрон, например, приблизительно 16 или 17 микрон. Волокна могут включать стекловолокна. Волокна могут включать вискозные волокна.
Каждое волокно может иметь минимальную толщину, составляющую по меньшей мере 10, 16, 17 или 30 микрон. Каждое волокно может иметь минимальную толщину менее 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40 или 30 микрон.
Толщина сетчатого нагревателя может составлять по меньшей мере 30, 40 или 48 микрон. Если сетчатый нагреватель содержит проволоки, или проволоки и волокна, толщина сетчатого нагревателя может быть приблизительно в 3 раза больше среднего диаметра проволок или волокон. Например, толщина сетчатого нагревателя может быть в 2,5-3,5 раза больше среднего диаметра проволок или волокон. Толщина сетчатого нагревателя может быть менее 300, 250, 200, 150 или 100 микрон. Толщина сетчатого нагревателя может составлять от 45 до 100, или от 45 до 80, или от 45 до 60 микрон.
Сетчатый нагреватель может содержать лист. Лист может быть металлическим. Лист может содержать металл, такой как нержавеющая сталь. Лист может содержать множество отверстий. Лист может быть перфорированным. Множество отверстий может включать перфорации в листе. Лист может содержать нагревательную дорожку, или нагревательная дорожка может быть нанесена на лист. В контексте данного документа термин «нагревательная дорожка» используется для обозначения дорожки, пути или участка материала, который выполнен с возможностью его нагрева при использовании. Например, при использовании ток может быть пропущен через нагревательную дорожку для резистивного нагрева нагревательной дорожки. В этом случае нагревательная дорожка может содержать электропроводящий материал. В качестве альтернативы нагревательная дорожка может содержать токоприемный материал, и при использовании нагревательная дорожка может быть индукционно нагрета.
Сетчатый нагреватель может находиться в зацеплении с пористым керамическим корпусом или первой поверхностью пористого керамического корпуса по существу по всей поверхности сетчатого нагревателя. Сетчатый нагреватель может находиться в контакте с пористым керамическим корпусом или первой поверхностью пористого керамического корпуса. Сетчатый нагреватель может находиться в контакте с пористым керамическим корпусом или первой поверхностью пористого керамического корпуса по существу по всей поверхности сетчатого нагревателя. Сетчатый нагреватель может находиться в зацеплении с пористым керамическим корпусом или первой поверхностью пористого керамического корпуса таким образом, что ни в одной точке расстояние между пористым керамическим корпусом и сетчатым нагревателем не превышает 500, 300, 100, 75, 50 или 25 микрон. Все точки сетчатого нагревателя могут находиться в пределах 500, 300, 100, 75, 50 или 25 микрон от по меньшей мере одной точки на пористом керамическом корпусе или на первой поверхности пористого керамического корпуса. В качестве преимущества сведение к минимуму любого расстояния между сетчатым нагревателем и пористым керамическим корпусом может улучшить перенос жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из пористого керамического корпуса в отверстия сетчатого нагревателя.
Пористый керамический корпус может содержать материал с относительно низким линейным коэффициентом теплового расширения, например, линейным коэффициентом теплового расширения при 25 градусах Цельсия, который составляет менее 30, 20 или 10×10-6 м/(м К). В качестве преимущества более низкий коэффициент теплового расширения может снизить риск того, что частицы из пористого керамического корпуса оторвутся от корпуса, когда пористый керамический корпус нагревается сетчатым нагревателем. Там, где сетчатый нагреватель контактирует с пористым керамическим корпусом, этот риск может быть особенно высоким в точках контакта между сетчатым нагревателем и пористым керамическим корпусом.
Пористый керамический корпус может содержать материал, который имеет линейный коэффициент теплового расширения при 25 градусах Цельсия, который составляет от 30% до 300% от линейного коэффициента теплового расширения при 25 градусах Цельсия материала сетчатого нагревателя. В качестве преимущества это может снизить риск того, что частицы из пористого керамического корпуса оторвутся от корпуса, когда пористый керамический корпус нагревается сетчатым нагревателем.
Пористый керамический корпус может содержать одно или более из стеатита, оксида алюминия и диоксида циркония. Преимущественно эти материалы являются химически стабильными и имеют относительно низкие коэффициенты теплового расширения.
Пористый керамический корпус может иметь поры, которые имеют средний размер пор менее 40, 30, 20, 10 или 8 микрон. Пористый керамический корпус может иметь поры, которые имеют средний размер пор более 2,5, 5, 10 или 20 микрон. Пористый керамический корпус может иметь поры, средний размер которых составляет от 2,5 до 40 микрон, или от 2,5 до 30 микрон, или от 2,5 до 20 микрон, или от 2,5 до 10 микрон, или от 2,5 до 8 микрон, или от 5 до 40 микрон, или от 5 до 30 микрон, или от 5 до 20 микрон, или от 5 до 10 микрон, или от 10 до 40 микрон, или от 10 до 30 микрон, или от 10 до 20 микрон, или от 20 до 40 микрон, или от 20 до 30 микрон, или от 30 до 40 микрон.
Предпочтительный пористый керамический корпус может иметь пористость от 30% до 60% и иметь поры, средний размер которых составляет от 5 до 30 микрон. Особенно предпочтительный пористый керамический корпус может иметь пористость от 40% до 60% и иметь поры, средний размер которых составляет от 5 до 10 микрон. Другой особенно предпочтительный пористый керамический корпус может иметь пористость от 30% до 40% и иметь поры, средний размер которых составляет от 20 до 30 микрон.
Пористый керамический корпус может содержать первую часть и выступающую часть. Выступающая часть может быть расположена на периферии первой части. Выступающая часть может проходить по существу вокруг всей периферии первой части. Выступающая часть может проходить по существу перпендикулярно от поверхности первой части. В качестве преимущества выступающая часть может позволить пористому керамическому корпусу выдерживать большие нагрузки во время изготовления и сборки без разрушения.
Первая часть может иметь длину, ширину, перпендикулярную длине, и толщину, перпендикулярную длине и ширине. Длина и ширина могут быть по меньшей мере в два, три или пять раз больше толщины.
Первая часть может иметь по существу круглое поперечное сечение. Первая часть может иметь диаметр и толщину. Диаметр может быть по меньшей мере в два, три или пять раз больше толщины.
Первая часть может иметь толщину по меньшей мере 1, 1,5, 2 или 2,5 мм. В качестве преимущества толщина большего значения может повысить прочность первой части пористого керамического корпуса. Первая часть может иметь толщину менее 6, 5 или 4 мм. В качестве преимущества меньшая толщина может улучшить капиллярную способность первой части, тем самым улучшая перенос жидкого субстрата, образующего аэрозоль, через первую часть. Таким образом, первая часть может иметь толщину от 1 до 6 мм, или от 1 до 5 мм, или от 1,5 до 5 мм, или от 1,5 до 4 мм.
Выступающая часть может иметь ширину по меньшей мере 1, 1,5, 2 или 2,5 мм. Выступающая часть может иметь ширину менее 6, 5 или 4 мм. Таким образом, выступающая часть может иметь ширину от 1 до 6 мм, или от 1 до 5 мм, или от 1,5 до 5 мм, или от 1,5 до 4 мм. Ширина выступающей части может составлять от 50% до 150% толщины первой части.
Первая часть пористого керамического корпуса может располагаться между компонентом для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и сетчатым нагревателем. Первая часть пористого керамического корпуса может содержать первую поверхность и вторую поверхность. Вторая поверхность может быть противоположной первой поверхности. Сетчатый нагреватель может находиться в зацеплении с первой поверхностью. Компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может находиться в контакте со второй поверхностью. Выступающая часть может проходить от второй поверхности. Выступающая часть может окружать компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.
Пористый керамический корпус может содержать проходящий через него канал. Первая часть пористого керамического корпуса может содержать канал. Канал может проходить через первую часть. Канал может проходить по существу в направлении толщины первой части. Сетчатый нагреватель может быть по существу плоским или планарным, и канал может проходить по существу перпендикулярно плоскости сетчатого нагревателя. Канал может иметь диаметр по меньшей мере 300, 400 или 500 микрон. Канал может иметь диаметр менее 800, 700 или 600 микрон. В качестве преимущества канал может увеличивать пористость пористого керамического корпуса. Это может позволить пористому керамическому корпусу удерживать больше жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Кроме того, канал может улучшить капиллярную способность пористого керамического корпуса. Таким образом, канал может улучшить перенос жидкого субстрата, образующего аэрозоль, через пористый керамический корпус.
Сетчатый нагреватель может быть прикреплен к пористому керамическому корпусу с помощью точки пайки или множества точек пайки. Точка пайки или точки пайки могут содержать серебро или олово.
Сетчатый нагреватель может быть прикреплен к пористому керамическому корпусу путем: обеспечения сегмента или множества сегментов металла между пористым керамическим корпусом и сетчатым нагревателем (например, путем нанесения сегмента (сегментов) металла на пористый керамический корпус или путем покрытия сетчатого нагревателя металлом); размещения сетчатого нагревателя, находящегося в зацеплении с пористым керамическим корпусом; плавления сегмента (сегментов) металла, при необходимости при одновременном прижатии сетчатого нагревателя и пористого керамического корпуса друг к другу; и отверждения сегмента (сегментов) металла. В ходе того, как сегмент (сегменты) металла отверждается (отверждаются), сегмент (сегменты) металла приклеивает (приклеивают) пористый керамический корпус к сетчатому нагревателю.
Сетчатый нагреватель может быть прикреплен к пористому керамическому корпусу путем: обеспечения сегмента или множества сегментов металла между сетчатым нагревателем и пористым керамическим корпусом (например, путем нанесения сегмента (сегментов) металла на пористый керамический корпус или путем покрытия сетчатого нагревателя металлом); и прижатия сетчатого нагревателя и пористого керамического корпуса друг к другу, при необходимости при нагреве сегмента (сегментов) металла. Сегмент (сегменты) металла может (могут) приклеивать пористый керамический корпус к сетчатому нагревателю.
Если используется множество сегментов металла, эти сегменты могут быть расположены на расстоянии друг от друга, например, на расстоянии в плоскости сетчатого нагревателя. Один или более сегментов могут представлять собой или могут содержать каплю или часть металла на пористом керамическом корпусе или на сетчатом нагревателе. Таким образом, на пористом керамическом корпусе, или на сетчатом нагревателе, или как на пористом керамическом корпусе, так и на сетчатом нагревателе может быть множество разнесенных капель или участков металла.
Таким образом, путем прикрепления сетчатого нагревателя к пористому керамическому корпусу, как описано выше, картридж может содержать сегмент металла между пористым керамическим корпусом и сетчатым нагревателем. Сегмент металла может содержать серебро или олово. Однако, следует отметить, что картридж может содержать сегмент металла между пористым керамическим корпусом и сетчатым нагревателем по другой причине.
Сегмент металла может приклеивать пористый керамический корпус к сетчатому нагревателю. Сегмент металла может содержать серебро или олово.
Сетчатый нагреватель или его часть могут содержать полное или частичное металлическое покрытие. Металлическое покрытие может содержать олово или серебро. Это может быть в том случае, когда сегмент (сегменты) металла наносится (наносятся) путем покрытия сетчатого нагревателя металлом.
Сетчатый нагреватель может быть прикреплен к пористому керамическому корпусу путем: размещения сетчатого нагревателя, находящегося в зацеплении с пористым керамическим корпусом; и нанесения покрывающего слоя второй керамики на сетчатый нагреватель таким образом, что по меньшей мере часть сетчатого нагревателя находится между пористым керамическим корпусом и покрывающим слоем второй керамики. Затем может быть спечен пористый керамический корпус, или покрывающий слой второй керамики, или как пористый керамический корпус, так и покрывающий слой второй керамики. В качестве альтернативы или в дополнение пористый керамический корпус, или покрывающий слой второй керамики, или как пористый керамический корпус, так и покрывающий слой второй керамики могут быть спечены до нанесения покрывающего слоя второй керамики на сетчатый нагреватель.
Признаки и свойства пористого керамического корпуса могут быть также применены к покрывающему слою второй керамики. Например, признаки и свойства, относящиеся к материалу, свойства материала, размеры пор и пористость, все это может быть применимо к покрывающему слою второй керамики.
Таким образом, путем прикрепления сетчатого нагревателя к пористому керамическому корпусу, как описано выше, сетчатый нагреватель может быть расположен между пористым керамическим корпусом и покрывающим слоем второй керамики. Однако, следует отметить, что картридж может содержать покрывающий слой второй керамики по другой причине.
Покрывающий слой второй керамики может содержать керамический материал. Пористый керамический корпус может также содержать керамический материал. Таким образом, как пористый керамический корпус, так и покрывающий слой второй керамики могут содержать одно или более из оксида алюминия, стеатита и диоксида циркония.
Покрывающий слой второй керамики может иметь толщину менее 5000, 1000, 500 или 200 микрон. Покрывающий слой второй керамики может иметь толщину по меньшей мере 10, 100, 500 или 1000 микрон. Таким образом, покрывающий слой второй керамики может иметь толщину от 500 до 5000 микрон, например, от 1000 до 2000 микрон.
Покрывающий слой второй керамики может находиться в контакте с сетчатым нагревателем. Покрывающий слой второй керамики может находиться в контакте с пористым керамическим корпусом. Сетчатый нагреватель может быть прикреплен к пористому керамическому корпусу покрывающим слоем второй керамики.
Покрывающий слой второй керамики может покрывать менее 80%, или 65%, или 50% поверхности сетчатого нагревателя. Это может улучшить генерирование аэрозоля по сравнению с покрывающим слоем второй керамики, покрывающим еще большую часть поверхности сетчатого нагревателя.
Картридж может содержать впускное отверстие для воздуха. Картридж может содержать выпускное отверстие для воздуха. Впускное отверстие для воздуха может находиться в сообщении по текучей среде с выпускным отверстием для воздуха. Сетчатый нагреватель может располагаться ниже по потоку от впускного отверстия для воздуха. Сетчатый нагреватель может располагаться выше по потоку от выпускного отверстия для воздуха.
Картридж может содержать мундштук. Мундштук может представлять собой или может содержать выпускное отверстие для воздуха. При использовании, когда картридж соединен с устройством, генерирующим аэрозоль, пользователь может делать затяжки из мундштука картриджа. Это может привести к тому, что воздух будет протекать через впускное отверстие для воздуха, затем через, над, мимо или сквозь сетчатый нагреватель, а затем через выпускное отверстие для воздуха.
Картридж может содержать первый и второй электрические контакты, электрически соединенные с сетчатым нагревателем. Электрические контакты могут содержать одно или более из олова, серебра, золота, меди, алюминия, стали, такой как нержавеющая сталь, фосфорной бронзы, сплава олова с сурьмой, сплава олова с цирконием, сплава олова с висмутом или сплава олова с другими компонентами, повышающими стойкость к органическим кислотам.
Электрические контакты могут быть прикреплены непосредственно к проволокам сетчатого нагревателя. Электрические контакты могут быть расположены между проволоками и пористым керамическим корпусом. Например, контакты могут быть выполнены из олова или серебра, которое наносится в виде покрытия или иным образом прикреплено к пористому керамическому корпусу. Контакты могут легче соединяться с проволокой, чем пористый керамический корпус. Электрические контакты могут быть выполнены как одно целое с проволокой. Например, сетчатый нагреватель может быть образован путем травления электропроводящего листа c получением множества проволок между двумя электрическими контактами.
Электрические контакты могут быть выполнены с возможностью образования электрического соединения с соответствующими электрическими контактами на устройстве, генерирующем аэрозоль, когда картридж соединен с устройством.
Согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения предусмотрена система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, и картридж. Картридж может представлять собой картридж согласно первому варианту осуществления. Картридж может представлять собой картридж согласно второму варианту осуществления.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью соединения с картриджем. Например, устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью соединения с картриджем и отсоединения от него. Устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью соединения с картриджем и отсоединения от него посредством соединения на защелках, соответствующей винтовой резьбы или любого другого подходящего способа. Устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью вмещения по меньшей мере части картриджа. Например, устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать камеру, выполненную с возможностью вмещения по меньшей мере части картриджа.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать впускное отверстие для воздуха. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать выпускное отверстие для воздуха. Выпускное отверстие для воздуха устройства, генерирующего аэрозоль, может находиться в сообщении по текучей среде с впускным отверстием для воздуха картриджа.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать источник питания, такой как батарея. Когда картридж соединен с устройством, источник питания может быть выполнен с возможностью подачи питания на сетчатый нагреватель, например, для резистивного нагрева сетчатого нагревателя.
Источник питания может быть электрически соединен с первым и вторым электрическими контактами устройства. Эти первый и второй электрические контакты могут быть выполнены с возможностью образования электрического соединения с соответствующими электрическими контактами на картридже, когда картридж соединен с устройством. Сетчатый нагреватель может быть выполнен с возможностью его резистивного нагрева. Сетчатый нагреватель может представлять собой или может содержать проволоки или электрически резистивную дорожку, соединенные с электрическими контактами на картридже. Проволоки или дорожка могут нагреваться, когда источник питания пропускает ток через проволоки или дорожку. Таким образом, когда картридж соединен с устройством, генерирующим аэрозоль, источник питания в устройстве, генерирующем аэрозоль, может быть выполнен с возможностью подачи питания на сетчатый нагреватель. То есть источник питания может быть способен пропускать ток через сетчатый нагреватель, или проволоки или дорожку сетчатого нагревателя, и резистивно нагревать сетчатый нагреватель.
Картридж или устройство, генерирующее аэрозоль, могут содержать индуктор, например, индукционную катушку. Сетчатый нагреватель может быть токоприемным материалом или может содержать его.
Источник питания может быть выполнен с возможностью пропускания тока через индуктор таким образом, что индуктор генерирует колеблющееся электромагнитное поле. Это, в свою очередь, может привести к возникновению вихревых токов и потерь на гистерезис в токоприемном материале. Это может привести к нагреву токоприемного материала. Таким образом, источник питания и индуктор могут быть выполнены с возможностью индукционного нагрева сетчатого нагревателя.
Токоприемный материал может представлять собой или может содержать любой материал, который может быть индукционно нагрет до температуры, достаточной для генерирования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль. Предпочтительные токоприемные материалы могут быть нагреты до температуры свыше 100, 150, 200 или 250 градусов Цельсия. Предпочтительные токоприемные материалы могут содержать металл или углерод. Предпочтительный токоприемный материал может содержать ферромагнитный материал, например, ферритный чугун или ферромагнитную сталь, или нержавеющую сталь. Подходящий токоприемный элемент может быть выполнен из алюминия или содержать его. Предпочтительные токоприемные материалы могут быть выполнены из марок нержавеющей стали серии 400, например, нержавеющей стали марки 410, или марки 420, или марки 430, или могут содержать такие марки. Разные материалы будут рассеивать разные количества энергии, когда они расположены внутри электромагнитных полей, имеющих подобные значения частоты и напряженности поля. Таким образом, параметры токоприемного материала, такие как тип материала и размер, могут быть изменены для обеспечения желаемого рассеивания мощности внутри известного электромагнитного поля.
Индуктор может представлять собой индукционную катушку. Индукционная катушка может быть расположена в картридже. Индукционная катушка может быть расположена вокруг сетчатого нагревателя. Например, индукционная катушка может закручиваться спиралью вокруг сетчатого нагревателя. Индуктор может быть электрически соединен с электрическими контактами на картридже. Когда картридж соединен с устройством, генерирующим аэрозоль, эти электрические контакты могут быть электрически соединены с соответствующими электрическими контактами на устройстве, которые электрически соединены с источником питания в устройстве. Таким образом, когда картридж соединен с устройством, источник питания устройства может быть выполнен с возможностью пропускания тока через индуктор для создания колеблющегося электромагнитного поля и, таким образом, нагрева токоприемного материала сетчатого нагревателя.
Индуктор, такой как индукционная катушка, может быть расположен в устройстве, генерирующем аэрозоль. Индуктор может быть электрически соединен с источником питания. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать камеру для вмещения по меньшей мере части картриджа. Индукционная катушка может быть расположена по меньшей мере вокруг части этой камеры. Например, индукционная катушка может закручиваться спиралью вокруг по меньшей мере части камеры. По существу, когда картридж или его часть помещаются в камеру, индукционная катушка может быть расположена вокруг сетчатого нагревателя или быть закручена спиралью вокруг него. Таким образом, когда картридж соединен с устройством, источник питания устройства может быть выполнен с возможностью пропускания тока через индуктор для создания колеблющегося электромагнитного поля и, таким образом, нагрева токоприемного материала сетчатого нагревателя.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать контроллер. Контроллер может быть выполнен с возможностью управления подачей питания от источника питания. Таким образом, контроллер может управлять нагревом сетчатого нагревателя.
Ниже представлен неисчерпывающий перечень неограничивающих примеров. Эти примеры изложены в пунктах. Любой один или более из признаков этих примеров можно комбинировать с любым одним или более признаками другого примера, варианта осуществления или аспекта, описанного в данном документе.
A. Картридж для использования в системе, генерирующей аэрозоль, при этом картридж содержит:
пористый керамический корпус, имеющий пористость от 30% до 65%; и
сетчатый нагреватель, находящийся в зацеплении с пористым керамическим корпусом, причем сетчатый нагреватель содержит множество отверстий, каждое из которых имеет размер от 50 микрон до 200 микрон.
B. Картридж согласно пункту А, при этом при использовании жидкий субстрат, образующий аэрозоль, втягивается в отверстия сетчатого нагревателя из пористого керамического корпуса.
C. Картридж согласно пункту А или пункту В, при этом при использовании жидкий субстрат, образующий аэрозоль, втягивается в отверстия сетчатого нагревателя за счет капиллярного действия.
D. Картридж согласно любому из предыдущих пунктов, при этом сетчатый нагреватель является по существу плоским или по существу планарным.
E. Картридж согласно пункту D, при этом при использовании направление перемещения основной части жидкого субстрата, образующего аэрозоль, является по существу перпендикулярным плоскости сетчатого нагревателя.
F. Картридж согласно любому из предыдущих пунктов, при этом сетчатый нагреватель или его часть по существу параллельны первой поверхности пористого керамического корпуса.
G. Картридж согласно пункту F, при этом сетчатый нагреватель прикреплен к первой поверхности пористого керамического корпуса.
H. Картридж согласно пункту F или пункту G, при этом пористый керамический корпус содержит вторую поверхность по существу противоположную первой поверхности.
I. Картридж согласно пункту Н, при этом при использовании жидкий субстрат, образующий аэрозоль, перемещается в направлении от второй поверхности к первой поверхности, например, от второй поверхности к первой поверхности.
J. Картридж согласно любому из предыдущих пунктов, при этом картридж содержит компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.
K. Картридж согласно пункту J, при этом компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, находится в сообщении по текучей среде с пористым керамическим корпусом.
L. Картридж согласно пункту H или пункту I, при этом картридж содержит компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, а компонент для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, находится в сообщении по текучей среде со второй поверхностью пористого керамического корпуса.
M. Картридж согласно любому из предыдущих пунктов, при этом сетчатый нагреватель содержит металл.
N. Картридж согласно пункту М, при этом сетчатый нагреватель содержит сталь.
O. Картридж согласно любому из предыдущих пунктов, при этом сетчатый нагреватель содержит сетку из проволок.
P. Картридж согласно пункту О, при этом сетчатый нагреватель содержит плетеную проволочную сетку.
Q. Картридж согласно любому из предыдущих пунктов, при этом сетчатый нагреватель представляет собой гибридный сетчатый нагреватель, содержащий сетку из проволок и волокон, и волокна имеют состав материала, отличный от состава материала проволок.
R. Картридж согласно пункту Q, при этом проволоки содержат металл.
S. Картридж согласно пункту R, при этом проволоки содержат сталь.
T. Картридж согласно любому из пунктов Q-S, при этом проволоки по существу перпендикулярны волокнам.
U. Картридж согласно любому из пунктов Q-T, при этом сетчатый нагреватель содержит плетеную проволочную и волокнистую сетку.
V. Картридж согласно любому из пунктов Q-U, при этом волокна имеют средний диаметр от 80% до 120% от среднего диаметра проволок.
W. Картридж согласно любому из пунктов Q-V, при этом волокна имеют средний диаметр по меньшей мере 10 микрон.
X. Картридж согласно любому из пунктов Q-W, при этом волокна имеют средний диаметр менее 100 микрон.
Y. Картридж согласно любому из пунктов Q-X, при этом волокна представляют собой стекловолокна.
Z. Картридж согласно любому из пунктов Q-X, при этом волокна представляют собой вискозные волокна.
AA. Картридж согласно любому из пунктов O-V, при этом волокна имеют средний диаметр по меньшей мере 10 микрон.
AB. Картридж согласно любому из пунктов O-AA, при этом проволоки имеют средний диаметр менее 100 микрон.
AC. Картридж согласно любому из пунктов А-N, при этом сетчатый нагреватель содержит лист.
AD. Картридж согласно пункту AC, при этом лист является металлическим.
AE. Картридж согласно пункту AC или пункту AD, при этом лист содержит множество отверстий.
AF. Картридж согласно любому из пунктов AC-AE, при этом лист перфорирован.
AG. Картридж согласно любому из пунктов AC-AF, при этом лист содержит нанесенную на него нагревательную дорожку.
AH. Картридж согласно любому из предыдущих пунктов, при этом сетчатый нагреватель является по существу плоским или по существу планарным, а толщина сетчатого нагревателя превышает 30 микрон.
AI. Картридж согласно любому из предыдущих пунктов, при этом сетчатый нагреватель находится в зацеплении с пористым керамическим корпусом по существу по всей поверхности сетчатого нагревателя.
AJ. Картридж согласно пункту AI, при этом сетчатый нагреватель находится в контакте с пористым керамическим корпусом по существу по всей поверхности сетчатого нагревателя.
AK. Картридж согласно любому из предыдущих пунктов, при этом пористый керамический корпус содержит одно или более из стеатита, оксида алюминия и диоксида циркония.
AL. Картридж согласно любому из предыдущих пунктов, при этом картридж содержит поры со средним размером пор от 2,5 микрон до 40 микрон.
AM. Картридж согласно любому из предыдущих пунктов, при этом пористый керамический корпус содержит первую часть и выступающую часть.
AN. Картридж согласно пункту АМ, при этом выступающая часть расположена на периферии первой части.
AO. Картридж согласно пункту AN, при этом выступающая часть проходит по существу по всей периферии первой части.
AP. Картридж согласно любому из пунктов AM-AO, при этом выступающая часть проходит по существу перпендикулярно от поверхности первой части.
AQ. Картридж согласно любому из пунктов AM-AP, при этом первая часть содержит длину, ширину, перпендикулярную длине, и толщину, перпендикулярную длине и ширине, причем длина и ширина по меньшей мере в два раза больше толщины.
AR. Картридж согласно любому из пунктов AM-AP, при этом первая часть имеет по существу круглое поперечное сечение.
AS. Картридж согласно пункту AR, при этом первая часть имеет диаметр и толщину, причем диаметр по меньшей мере в два раза больше толщины.
AT. Картридж согласно любому из пунктов AM-AS, при этом первая часть имеет толщину по меньшей мере 1,5 мм.
AU. Картридж согласно любому из пунктов AM-AT, при этом первая часть имеет толщину менее 6 мм.
AV. Картридж согласно любому из пунктов AM-AU, при этом выступающая часть имеет ширину по меньшей мере 1,5 мм.
AW. Картридж согласно любому из пунктов AM-AV, при этом выступающая часть имеет ширину менее 6 мм.
AX. Картридж согласно любому из предыдущих пунктов, при этом пористый керамический корпус содержит проходящий через него канал.
AY. Картридж согласно любому из пунктов AM-AW, при этом первая часть пористого керамического корпуса содержит проходящий через него канал.
AZ. Картридж согласно пункту AY, при этом канал проходит по существу в направлении толщины первой части.
BA. Картридж согласно пунктам AX, AY или AZ, при этом сетчатый нагреватель является по существу плоским или по существу планарным, и канал проходит по существу перпендикулярно плоскости сетчатого нагревателя.
BB. Картридж согласно любому из пунктов AX-BA, при этом канал имеет диаметр по меньшей мере 300 микрон.
BC. Картридж согласно любому из пунктов AX-BB, при этом канал имеет диаметр менее 800 микрон.
BD. Картридж согласно любому из предыдущих пунктов, при этом сетчатый нагреватель прикреплен к пористому керамическому корпусу с помощью точки пайки.
BE. Картридж согласно пункту BD, при этом точка пайки содержит серебро или олово.
BF. Картридж согласно любому из предыдущих пунктов, содержащий сегмент металла, расположенный между пористым керамическим корпусом и сетчатым нагревателем.
BG. Картридж согласно пункту BF, при этом сетчатый нагреватель приклеен к пористому керамическому корпусу сегментом металла.
BH. Картридж согласно пункту В или пункту BG, при этом сегмент металла содержит серебро или олово.
BI. Картридж согласно любому из предыдущих пунктов, при этом сетчатый нагреватель расположен между пористым керамическим корпусом и покрывающим слоем второй керамики.
BJ. Картридж согласно пункту BI, при этом покрывающий слой второй керамики содержит керамический материал, и пористый керамический корпус содержит этот же керамический материал.
BK. Картридж согласно пункту BI или пункту BJ, при этом покрывающий слой второй керамики имеет толщину менее 5000 микрон.
BL. Картридж согласно пунктам BI, BJ или BK, при этом покрывающий слой второй керамики имеет толщину по меньшей мере 10 микрон.
BM. Картридж согласно любому из пунктов BI-BL, при этом покрывающий слой второй керамики покрывает менее 80% поверхности сетчатого нагревателя.
BN. Картридж согласно любому из пунктов BI-BM, при этом покрывающий слой второй керамики находится в контакте с сетчатым нагревателем.
BO. Картридж согласно любому из пунктов BI-BN, при этом сетчатый нагреватель прикреплен к пористому керамическому корпусу покрывающим слоем второй керамики.
BP. Картридж согласно любому из предыдущих пунктов, причем картридж содержит электрический контакт, электрически соединенный с сетчатым нагревателем.
BQ. Картридж согласно пункту ВР, при этом электрический контакт содержит олово, серебро, золото, медь, алюминий, сталь, такую как нержавеющая сталь, фосфорную бронзу, сплав олова с сурьмой, сплав олова с цирконием, сплав олова с висмутом или сплав олова с другими компонентами, повышающими стойкость к органическим кислотам.
BR. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, и картридж согласно любому из предыдущих пунктов.
BS. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту BR, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью соединения с картриджем.
BT. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту BR или пункту BS, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, содержит источник питания, выполненный с возможностью подачи питания на сетчатый нагреватель для резистивного нагрева сетчатого нагревателя.
BU. Система, генерирующая аэрозоль, согласно пункту BR или пункту BS, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, содержит источник питания, и картридж или устройство, генерирующее аэрозоль, содержат индуктор, и источник питания и индуктор выполнены с возможностью индукционного нагрева сетчатого нагревателя.
Далее примеры будут дополнительно описаны со ссылкой на фигуры, на которых:
на фиг. 1 показан вид в поперечном сечении системы, генерирующей аэрозоль, содержащей картридж с первым нагревательным узлом;
на фиг. 2 показан вид в поперечном сечении картриджа, содержащего первый нагревательный узел;
на фиг. 3 показан вид в перспективе первого нагревательного узла;
на фиг. 4 показан вид в поперечном сечении первого нагревательного узла;
на фиг. 5 показан вид в перспективе второго нагревательного узла;
на фиг. 6 показан вид в поперечном сечении второго нагревательного узла;
на фиг. 7 показан вид в перспективе третьего нагревательного узла;
на фиг. 8 показан вид в поперечном сечении третьего нагревательного узла; и
на фиг. 9 показан вид в поперечном сечении системы, генерирующей аэрозоль, содержащей картридж с третьим нагревательным узлом.
На фиг. 1 показан вид в поперечном сечении системы 100, генерирующей аэрозоль. Система 100, генерирующая аэрозоль, содержит устройство 150, генерирующее аэрозоль, и картридж 200. В этом примере система 100, генерирующая аэрозоль, является электроуправляемой курительной системой.
Устройство 150, генерирующее аэрозоль, является портативным и имеет размер, сопоставимый с размером традиционной сигары или сигареты. Устройство 150 содержит батарею 152, такую как литий-железо-фосфатная батарея, и контроллер 154, электрически соединенный с батареей 152. Устройство 150 также содержит два электрических контакта 156, 158, которые электрически соединены с батареей 152. Это электрическое соединение является проводным и не показано на фиг. 1.
Картридж 200 содержит впускное отверстие 202 для воздуха, выпускное отверстие 204 для воздуха и первый нагревательный узел 300. Впускное отверстие 202 для воздуха находится в сообщении по текучей среде с выпускным отверстием 204 для воздуха. Нагревательный узел 300 расположен ниже по потоку от впускного отверстия 202 для воздуха и выше по потоку от выпускного отверстия 204 для воздуха. Нагревательный узел 300 содержит пористый керамический корпус 302 и по существу планарный сетчатый нагреватель 304, соединенный с пористым керамическим корпусом 302.
Сетчатый нагреватель 304 содержит гибридную сетку, содержащую проволоки 306 из нержавеющей стали и стекловолокна 308. Проволоки 306 из нержавеющей стали переплетены со стекловолокнами 308 и по существу перпендикулярны им. Таким образом, сетчатый нагреватель 304 содержит плетеную гибридную сетку. Сетчатый нагреватель 304 присоединен к пористому керамическому корпусу 302 двумя точками 310, 312 пайки. В этом примере точки 310, 312 пайки выполнены из олова, хотя можно было бы использовать серебро или другой подходящий материал. Каждая из этих точек 310, 312 пайки электрически соединена с электрическим контактом 214, 216 на картридже. Это электрическое соединение является проводным и не показано на фиг. 1. Через это электрическое соединение проволоки 306 из нержавеющей стали электрически соединены с электрическими контактами 214, 216.
Пористый керамический корпус 302 содержит ряд пор. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживается в порах пористого керамического корпуса 302.
На фиг. 1 устройство 150, генерирующее аэрозоль, соединено с картриджем 200. В этом примере картридж 200 соединен с устройством 150, генерирующим аэрозоль, посредством выступов 206, 208, образующих соединение на защелках с соответствующими отверстиями 160, 162 на устройстве 150, генерирующем аэрозоль.
Картридж 200 дополнительно содержит компонент 288 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, который находится в сообщении по текучей среде с пористым керамическим корпусом 302. Компонент 288 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, находится в контакте с первой частью 320 пористого керамического корпуса 302. Компонент 1008 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может быть приклеен к пористому керамическому корпусу 302 с помощью клея, или же может удерживаться на месте силой трения, или может удерживаться на месте другим подходящим способом. Компонент 288 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в этом примере представляет собой капиллярный материал, имеющий волокнистую или губчатую структуру, хотя в других вариантах осуществления может использоваться резервуар или емкость с жидким субстратом, образующим аэрозоль. Капиллярный материал изготовлен из полиэстера, хотя можно использовать любой подходящий материал. Капиллярный материал пропитывается субстратом, образующим аэрозоль. Таким образом, на фиг. 1 субстрат, образующий аэрозоль, хранится в порах пористого керамического корпуса 302 и в компоненте 288 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.
При использовании пользователь делает затяжку из выпускного отверстия 204 для воздуха картриджа 200. В то же время пользователь нажимает кнопку (не показана) на устройстве 150, генерирующем аэрозоль. Нажатие этой кнопки посылает сигнал на контроллер 154, в результате чего питание подается от батареи 152 к сетчатому нагревателю 302 через электрические контакты 156, 158 устройства и электрические контакты 214, 216 картриджа. Это приводит к тому, что ток протекает по проволокам 306 из нержавеющей стали сетчатого нагревателя 304, тем самым вызывая резистивный нагрев проволок 306 из нержавеющей стали и вызывая нагрев сетчатого нагревателя 304 в целом. В других примерах датчик потока воздуха или датчик давления расположен в картридже 200 и электрически соединен с контроллером 154. Датчик потока воздуха или датчик давления обнаруживает, что пользователь делает затяжку через выпускное отверстие 204 для воздуха картриджа 200, и посылает сигнал контроллеру 154 для подачи питания на сетчатый нагреватель 304. Таким образом, в этих примерах пользователю нет необходимости нажимать кнопку для нагрева сетчатого нагревателя 304. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в порах пористого керамического корпуса 302, втягивается в отверстия сетчатого нагревателя 304 за счет капиллярного действия. Сетчатый нагреватель 304 нагревает этот жидкий субстрат, образующий аэрозоль, для испарения субстрата, образующего аэрозоль.
По мере того, как жидкий субстрат, образующий аэрозоль, вытягивается из пористого керамического корпуса 302 в отверстия сетчатого нагревателя 304 и испаряется, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, также вытягивается из компонента 288 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в пористый керамический корпус 302. Таким образом, пользователь может быть в состоянии генерировать больше аэрозоля, чем если бы не присутствовал компонент 288 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.
Когда пользователь делает затяжку из выпускного отверстия 204 для воздуха картриджа 200, воздух втягивается во впускное отверстие 202 для воздуха. Затем этот воздух проходит вокруг нагревательного узла 300 и направляется к выпускному отверстию 204 для воздуха. Этот поток воздуха захватывает пар, образующийся при нагревании жидкого субстрата, образующего аэрозоль, сетчатым нагревателем 304. Этот захваченный пар затем охлаждается и конденсируется с образованием аэрозоля. Затем этот аэрозоль подается пользователю через выпускное отверстие 204 для воздуха.
На фиг. 2 показан вид в поперечном сечении картриджа 200, содержащего первый пример нагревательного узла 300. На фиг. 2 картридж 200 больше не соединен с устройством 150, генерирующим аэрозоль.
На фиг. 3 и 4 показаны вид в перспективе и вид в поперечном сечении первого нагревательного узла 300 соответственно. На фиг. 3 также показан компонент 288 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Нагревательный узел 300 содержит пористый керамический корпус 302 и сетчатый нагреватель 304. Сетчатый нагреватель 304 находится в контакте с пористым керамическим корпусом 302 по существу по всей поверхности сетчатого нагревателя 304.
Проволоки 306 из нержавеющей стали и стекловолокна 308 сетчатого нагревателя 304 переплетены. Таким образом, сетчатый нагреватель 304 содержит плетеную гибридную сетку. Проволоки 306 из нержавеющей стали и стекловолокна 308 сетчатого нагревателя 304 имеют диаметры приблизительно 17 микрон. Толщина сетчатого нагревателя 304 составляет приблизительно 51 микрон. На фиг. 3 видны отверстия 309 сетчатого нагревателя. Каждое из этих отверстий 309 имеет размер приблизительно 70 микрон. В этом примере отверстия 309 имеют по существу квадратное поперечное сечение, а размер равен длине стороны квадратного поперечного сечения.
Пористый керамический корпус 302 полностью изготовлен из оксида алюминия. Пористый керамический корпус 302 содержит поры с размерами пор от 2,5 микрона до 40 микрон. Средний размер пор составляет приблизительно 10 микрон. Пористость пористого керамического корпуса 302 составляет приблизительно 40%.
Пористый керамический корпус 302 содержит первую часть 320 и выступающую часть 322. Первая часть 320 имеет по существу круглое поперечное сечение. Это круглое поперечное сечение имеет диаметр приблизительно 15 мм. Первая часть 320 имеет толщину приблизительно 2 мм.
Выступающая часть 322 имеет по существу кольцевое или кольцеобразное поперечное сечение. Выступающая часть 322 расположена на периферии первой части 320 и проходит по существу вокруг всей периферии первой части 320. Выступающая часть 322 проходит приблизительно на 10 мм по существу перпендикулярно от поверхности первой части 320. Выступающая часть 322 имеет ширину приблизительно 2 мм. Ширина по существу кольцевой выступающей части представляет собой разницу между внешним и внутренним радиусами кольцевого пространства.
Первая часть 320 пористого керамического корпуса 302 содержит проходящий через нее канал 314. Канал 314 проходит по существу в направлении толщины первой части 320. Таким образом, канал 314 проходит по существу перпендикулярно плоскости сетчатого нагревателя 304. Канал 314 имеет диаметр приблизительно 500 микрон.
На фиг. 5 и 6 показаны вид в перспективе и вид в поперечном сечении второго нагревательного узла 500 соответственно. На фиг. 5 также показан компонент 288 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.
Второй нагревательный узел 500 содержит пористый керамический корпус 502 и сетчатый нагреватель 504. Пористый керамический корпус 502 идентичен пористому керамическому корпусу 302 первого нагревательного узла 300.
Сетчатый нагреватель 504 содержит гибридную сетку, содержащую проволоки из нержавеющей стали 506 и вискозные волокна 508. Проволоки 506 из нержавеющей стали переплетены с вискозными волокнами 508 и по существу перпендикулярны им. Сетчатый нагреватель 504 соединен с пористым керамическим корпусом 502. В частности, сетчатый нагреватель 504 прикреплен к пористому керамическому корпусу 502. Для прикрепления сетчатого нагревателя 504 к пористому керамическому корпусу 502 на пористый керамический корпус 502 наносят два сегмента металла 510, 512. В этом примере сегменты металла 510, 512 выполнены из олова, хотя можно было бы использовать серебро или другие подходящие материалы. Затем сетчатый нагреватель 504 располагают таким образом, чтобы сегменты металла 510, 512 находились между пористым керамическим корпусом 502 и сетчатым нагревателем 504. Затем сетчатый нагреватель 504 прижимается к пористому керамическому корпусу 502 и вталкивается в сегменты металла 510, 512. Сегменты металла 510, 512 приклеивают пористый керамический корпус 502 к сетчатому нагревателю 504. В некоторых примерах сегменты металла покрывают сетчатый нагреватель. В некоторых примерах нагрев подается одновременно с прижатием сетчатого нагревателя к пористому керамическому корпусу.
Второй нагревательный узел 500 также содержит два электрода 511, 513. Эти электроды выполнены из олова и соприкасаются с несколькими проволоками 506 из нержавеющей стали и вискозными волокнами 508 сетчатого нагревателя 504. Когда второй нагревательный узел 500 заменяет первый нагревательный узел 300 в картридже 200, показанном на фиг. 1 и 2, каждый из электродов 511, 513 электрически соединен с электрическим контактом 214, 216 на картридже 200. Это электрическое соединение является проводным и не показано на фиг. 1 или 2. Проволоки 506 из нержавеющей стали электрически соединены с электрическими контактами 214, 216 через это электрическое соединение.
Проволоки 506 из нержавеющей стали и вискозные волокна 508 сетчатого нагревателя 504 имеют диаметры приблизительно 17 микрон. Толщина сетчатого нагревателя 504 составляет приблизительно 51 микрон. На фиг. 5 видны отверстия 509 сетчатого нагревателя. Каждое из этих отверстий имеет размер приблизительно 70 микрон. В этом примере отверстия 509 имеют по существу квадратное поперечное сечение, а размер равен длине стороны квадратного поперечного сечения.
Сетчатый нагреватель 504 находится в контакте с пористым керамическим корпусом 502 по существу по всей поверхности сетчатого нагревателя 504. При использовании жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в порах пористого керамического корпуса 502, втягивается в отверстия 509 сетчатого нагревателя 504.
При использовании второй нагревательный узел 500 функционирует во многом так же, как и первый нагревательный узел 300. Второй нагревательный узел 500 может заменить первый нагревательный узел 300, показанный в системе, генерирующей аэрозоль, на фиг. 1. В этом случае при использовании система 100 функционирует идентичным образом, но питание подается на сетчатый нагреватель 504 второго нагревательного узла 500 через оловянные электроды 511, 513 (а не через точки пайки 310, 312 первого нагревательного узла 300).
На фиг. 7 и 8 показаны вид в перспективе и вид в поперечном сечении третьего нагревательного узла 700. На фиг. 7 также показан компонент 1008 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.
Третий нагревательный узел 700 содержит пористый керамический корпус 702 и сетчатый нагреватель 704. Пористый керамический корпус 702 идентичен пористому керамическому корпусу первого нагревательного узла 302.
Сетчатый нагреватель 704 содержит перфорированную пластину 706 из нержавеющей стали. Нержавеющая сталь пластины 706 сетчатого нагревателя 704 является эффективным токоприемным материалом. Таким образом, пластина 706 действует как токоприемник.
Чтобы прикрепить пластину 706 к пористому керамическому корпусу 702, пластину 706 размещают в контакте с пористым керамическим корпусом 702. Затем на пластину 706 наносят покрывающий слой 708 керамической пасты. Часть пасты расположена на пластине 706, а часть пасты расположена на пористом керамическом корпусе 702. Паста, нанесенная на пористый керамический корпус 702, может наноситься за пределы периферии пластины 706 или через отверстия 709 пластины 706, или, как в этом примере, обоими способами. По меньшей мере часть пластины 706 расположена между покрывающим слоем 708 и пористым керамическим корпусом 702. Затем покрывающий слой 708 спекают. Одновременно спекается пористый керамический корпус 702. В этом примере покрывающий слой 708 образован из оксида алюминия, идентичного оксиду алюминия пористого керамического корпуса 702. Покрывающий слой 708 приклеивает пористый керамический корпус 702 к пластине 706.
Перфорации в пластине 706 образуют отверстия 709 с по существу круглыми поперечными сечениями. На фиг. 7 видны отверстия 709 сетчатого нагревателя 704. Каждое из этих отверстий имеет размер приблизительно 75 микрон. В этом примере отверстия 709 имеют по существу круглое поперечное сечение, а размер равен диаметру круглого поперечного сечения.
Сетчатый нагреватель 704 находится в контакте с пористым керамическим корпусом 702 по существу по всей поверхности сетчатого нагревателя 704.
На фиг. 9 показан вид в поперечном сечении системы 900, генерирующей аэрозоль. Система 900, генерирующая аэрозоль, содержит устройство 950, генерирующее аэрозоль, и картридж 1000 с третьим нагревательным узлом 700. В этом примере система 900, генерирующая аэрозоль, является электроуправляемой курительной системой.
Устройство 950, генерирующее аэрозоль, является портативным и имеет размер, сопоставимый с размером традиционной сигары или сигареты. Устройство 950 содержит батарею 952, такую как литий-железо-фосфатная батарея, и контроллер 954, электрически соединенный с батареей 952. Устройство 950 также содержит индукционную катушку 956, электрически соединенную с батареей 952. Устройство 950 также содержит впускное отверстие 958 для воздуха и выпускное отверстие 960 для воздуха, находящееся в сообщении по текучей среде с впускным отверстием 958 для воздуха.
Картридж 1000 содержит впускное отверстие 1002 для воздуха, выпускное отверстие 1004 для воздуха и третий нагревательный узел 700. Впускное отверстие 1002 для воздуха находится в сообщении по текучей среде с выпускным отверстием 1004 для воздуха. Нагревательный узел 700 расположен ниже по потоку от впускного отверстия 1002 для воздуха и выше по потоку от выпускного отверстия 1004 для воздуха. Когда картридж 1000 соединен с устройством 950, генерирующим аэрозоль, как показано на фиг. 9, выпускное отверстие 960 для воздуха устройства 950 примыкает к впускному отверстию 1002 для воздуха картриджа 1000. Таким образом, при использовании, когда пользователь делает затяжку из выпускного отверстия 1004 для воздуха картриджа 1000, воздух проходит через впускное отверстие 958 для воздуха устройства 950, затем через выпускное отверстие 960 для воздуха устройства 950, затем через впускное отверстие 1002 для воздуха картриджа 1000, затем мимо нагревательного узла 700, затем через выпускное отверстие 1004 для воздуха картриджа 1000.
На фиг. 9 картридж 1000 соединен с устройством 950, генерирующим аэрозоль, путем сопряжения винтовой резьбы 1006 картриджа 1000 с соответствующей винтовой резьбой 962 устройства 950, генерирующего аэрозоль.
Картридж 1000 дополнительно содержит компонент 1008 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, который находится в сообщении по текучей среде с пористым керамическим корпусом 702. Компонент 1008 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, находится в контакте с первой частью 720 пористого керамического корпуса 702. Компонент 1008 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может быть приклеен к пористому керамическому корпусу 702 с помощью клея, или же может удерживаться на месте силой трения, или может удерживаться на месте другим подходящим способом. Компонент 1008 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в этом примере представляет собой капиллярный материал, имеющий волокнистую или губчатую структуру. Капиллярный материал изготовлен из полиэстера, хотя можно использовать любой подходящий материал. Капиллярный материал пропитывается субстратом, образующим аэрозоль. Таким образом, на фиг. 9 субстрат, образующий аэрозоль, хранится в порах пористого керамического корпуса 702 и в компоненте 1008 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.
При использовании пользователь делает затяжку из выпускного отверстия 1004 для воздуха картриджа 1000. В то же время пользователь нажимает кнопку (не показана) на устройстве 950, генерирующем аэрозоль. Нажатие этой кнопки посылает сигнал на контроллер 954, в результате чего батарея 952 подает высокочастотный электрический ток на индукционную катушку 956. Это приводит к тому, что индукционная катушка создает колеблющееся электромагнитное поле. Сетчатый нагреватель 704 расположен внутри этого поля. Таким образом, это колеблющееся электромагнитное поле генерирует вихревые токи и потери на гистерезис в пластине 706 из нержавеющей стали, которая действует как токоприемный нагревательный элемент в картридже 1000. Таким образом, пластина 706 нагревается индукционно. В других примерах датчик потока воздуха или датчик давления расположен в устройстве 950 и электрически соединен с контроллером 954. Датчик потока воздуха или датчик давления обнаруживает, что пользователь делает затяжку через выпускное отверстие 1004 для воздуха картриджа 1000, и посылает сигнал контроллеру 954 для подачи питания на сетчатый нагреватель 704. Таким образом, в этих примерах пользователю нет необходимости нажимать кнопку для нагрева сетчатого нагревателя 704. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, удерживаемый в порах пористого керамического корпуса 702, втягивается в отверстия пластины 706 сетчатого нагревателя 704 за счет капиллярного действия. Сетчатый нагреватель 704 нагревает этот жидкий субстрат, образующий аэрозоль, для испарения субстрата, образующего аэрозоль.
Когда пользователь делает затяжку через выпускное отверстие 1004 для воздуха картриджа 1000, воздух втягивается во впускное отверстие 958 для воздуха устройства 950, затем через выпускное отверстие 960 для воздуха устройства 950, затем через впускное отверстие 1002 для воздуха картриджа 1000. Затем этот воздух проходит вокруг нагревательного узла 700 и направляется к выпускному отверстию 1004 для воздуха. Этот поток воздуха захватывает пар, образующийся при нагревании жидкого субстрата, образующего аэрозоль, сетчатым нагревателем 704. Этот захваченный пар затем охлаждается и конденсируется с образованием аэрозоля. Затем этот аэрозоль подается пользователю через выпускное отверстие 1004 для воздуха.
По мере того, как жидкий субстрат, образующий аэрозоль, вытягивается из пористого керамического корпуса 702 в отверстия 709 сетчатого нагревателя 704 и испаряется, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, также вытягивается из компонента 1008 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в пористый керамический корпус 702. Таким образом, пользователь может быть в состоянии генерировать больше аэрозоля, чем если бы не присутствовал компонент 1008 для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.
Для целей настоящего описания и приложенной формулы изобретения, за исключением случаев, в которых указано иное, все числа, выражающие величины, количества, процентные доли и т. д., следует понимать как модифицированные во всех случаях термином «приблизительно». Кроме того, все диапазоны включают раскрытые точки минимума и максимума и включают любые промежуточные диапазоны внутри них, которые могут перечисляться или не перечисляться конкретно в данном документе. Следовательно, в этом контексте номер A следует понимать как A ± 10% от A.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| КАРТРИДЖ ДЛЯ СИСТЕМЫ, ГЕНЕРИРУЮЩЕЙ АЭРОЗОЛЬ | 2016 |
|
RU2698550C2 |
| КАРТРИДЖ ДЛЯ ГЕНЕРИРУЮЩЕЙ АЭРОЗОЛЬ СИСТЕМЫ | 2018 |
|
RU2779428C2 |
| СИСТЕМА, ГЕНЕРИРУЮЩАЯ АЭРОЗОЛЬ, И КАРТРИДЖ ДЛЯ СИСТЕМЫ, ГЕНЕРИРУЮЩЕЙ АЭРОЗОЛЬ, С УЛУЧШЕННЫМ НАГРЕВАТЕЛЬНЫМ УЗЛОМ | 2020 |
|
RU2813012C2 |
| ГЕНЕРИРУЮЩАЯ АЭРОЗОЛЬ СИСТЕМА (ВАРИАНТЫ) И КАРТРИДЖ ДЛЯ ГЕНЕРИРУЮЩЕЙ АЭРОЗОЛЬ СИСТЕМЫ | 2018 |
|
RU2781999C2 |
| КАРТРИДЖ ДЛЯ ГЕНЕРИРУЮЩЕЙ АЭРОЗОЛЬ СИСТЕМЫ | 2014 |
|
RU2666670C2 |
| КАРТРИДЖ ДЛЯ ГЕНЕРИРУЮЩЕЙ АЭРОЗОЛЬ СИСТЕМЫ | 2014 |
|
RU2688868C2 |
| СИСТЕМА, ГЕНЕРИРУЮЩАЯ АЭРОЗОЛЬ, СОДЕРЖАЩАЯ НАРУЖНЫЙ КАРТРИДЖ | 2017 |
|
RU2747613C2 |
| КАРТРИДЖ ДЛЯ СИСТЕМЫ, ГЕНЕРИРУЮЩЕЙ АЭРОЗОЛЬ, С ЗАЩИТОЙ НАГРЕВАТЕЛЯ | 2017 |
|
RU2731595C2 |
| СИСТЕМА, ГЕНЕРИРУЮЩАЯ АЭРОЗОЛЬ, И КАРТРИДЖ С ЗАЩИТОЙ ОТ УТЕЧКИ | 2019 |
|
RU2814485C2 |
| СИСТЕМА, ГЕНЕРИРУЮЩАЯ АЭРОЗОЛЬ, И КАРТРИДЖ ДЛЯ СИСТЕМЫ, ГЕНЕРИРУЮЩЕЙ АЭРОЗОЛЬ, СОДЕРЖАЩИЙ ОТДЕЛЕНИЕ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ЖИДКОСТИ, СОСТОЯЩЕЕ ИЗ ДВУХ ЧАСТЕЙ | 2018 |
|
RU2751900C2 |
Группа изобретений относится к области генерирования аэрозоля с использованием электроуправляемой курительной системы. Картридж для использования в системе, генерирующей аэрозоль, содержит пористый керамический корпус, имеющий пористость от 30 до 65%, и сетчатый нагреватель, находящийся в зацеплении с пористым керамическим корпусом. Сетчатый нагреватель содержит множество отверстий, каждое из которых имеет размер от 50 до 200 мкм и представляет собой гибридный сетчатый нагреватель, содержащий сетку из проволок и волокон. Причем волокна имеют состав материала, отличный от состава материала проволок. Также предусмотрена система, генерирующая аэрозоль, содержащая указанный картридж. Обеспечивается повышение эффективности генерирования аэрозоля. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 9 ил.
1. Картридж для использования в системе, генерирующей аэрозоль, при этом картридж содержит:
пористый керамический корпус, имеющий пористость от 30 до 65%; и сетчатый нагреватель, находящийся в зацеплении с пористым керамическим корпусом, причем сетчатый нагреватель содержит множество отверстий, причем каждое отверстие имеет размер от 50 до 200 мкм,
при этом сетчатый нагреватель представляет собой гибридный сетчатый нагреватель, содержащий сетку из проволок и волокон, причем волокна имеют состав материала, отличный от состава материала проволок.
2. Картридж по п. 1, отличающийся тем, что при использовании жидкий субстрат, образующий аэрозоль, втягивается в отверстия сетчатого нагревателя из пористого керамического корпуса за счет капиллярного действия.
3. Картридж по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что волокна содержат или стекловолокна, или вискозные волокна, или и то и другое.
4. Картридж по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что сетчатый нагреватель находится в зацеплении с пористым керамическим корпусом по существу по всей поверхности сетчатого нагревателя.
5. Картридж по п. 4, отличающийся тем, что сетчатый нагреватель находится в контакте с пористым керамическим корпусом по существу по всей поверхности сетчатого нагревателя.
6. Картридж по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что картридж содержит поры со средним размером пор от 2,5 до 40 мкм.
7. Картридж по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что пористый керамический корпус содержит первую часть и выступающую часть.
8. Картридж по п. 7, отличающийся тем, что выступающая часть расположена на периферии первой части и проходит по существу по всей периферии первой части.
9. Картридж по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что пористый керамический корпус содержит проходящий через него канал, имеющий диаметр от 300 до 800 мкм.
10. Картридж по любому из предыдущих пунктов, содержащий сегмент металла, расположенный между пористым керамическим корпусом и сетчатым нагревателем.
11. Картридж по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащий покрывающий слой керамики, при этом сетчатый нагреватель расположен между пористым керамическим корпусом и указанным покрывающим слоем керамики.
12. Картридж по п. 11, отличающийся тем, что сетчатый нагреватель прикреплен к пористому керамическому корпусу указанным покрывающим слоем керамики.
13. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, и картридж по любому из предыдущих пунктов.
14. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 13, отличающаяся тем, что устройство, генерирующее аэрозоль, содержит источник питания, выполненный с возможностью подачи питания на сетчатый нагреватель для резистивного нагрева сетчатого нагревателя.
15. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 13, отличающаяся тем, что устройство, генерирующее аэрозоль, содержит источник питания, и картридж или устройство, генерирующее аэрозоль, содержат индуктор, и источник питания и индуктор выполнены с возможностью индукционного нагрева сетчатого нагревателя.
| Станок для придания концам круглых радиаторных трубок шестигранного сечения | 1924 |
|
SU2019A1 |
| ЭЛЕКТРОННАЯ СИГАРЕТА | 2012 |
|
RU2597540C2 |
| СИСТЕМА, ГЕНЕРИРУЮЩАЯ АЭРОЗОЛЬ, ИМЕЮЩАЯ НАГРЕВАТЕЛЬ В СБОРЕ, И КАРТРИДЖ ДЛЯ СИСТЕМЫ, ГЕНЕРИРУЮЩЕЙ АЭРОЗОЛЬ, ИМЕЮЩЕЙ ПРОНИЦАЕМЫЙ ДЛЯ ЖИДКОСТИ НАГРЕВАТЕЛЬ В СБОРЕ | 2014 |
|
RU2692784C2 |
| CN 109414078 A, 01.03.2019 | |||
| CN 108968160 A, 11.12.2018. | |||
