ИЗДЕЛИЕ, ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ, С ПЕРЕНОСЯЩИМ ЖИДКОСТЬ ТОКОПРИЕМНЫМ УЗЛОМ Российский патент 2025 года по МПК A24F40/10 

Настоящее изобретение относится к изделию, генерирующему аэрозоль, содержащему переносящий жидкость токоприемный узел. Настоящее изобретение также относится к системе, генерирующей аэрозоль, содержащей такое изделие, генерирующее аэрозоль, и устройство, генерирующее аэрозоль, для использования с этим изделием.

Генерирование вдыхаемых аэрозолей путем нагрева жидкостей, образующих аэрозоль, общеизвестно из уровня техники. Для этого жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может переноситься фитильным элементом из резервуара для жидкости в область вне указанного резервуара, где она может быть испарена нагревателем и может контактировать с воздушным трактом с последующим вытягиванием наружу в виде аэрозоля. Нагреватель может представлять собой индукционный нагреватель. В частности, фитильный элемент может представлять собой индукционно нагреваемый фитильный элемент, который содержит токоприемный материал и, соответственно, способен выполнять обе функции: впитывания и нагревания. Соответственно, при воздействии переменного магнитного поля фитильный элемент нагревается за счет по меньшей мере одного из вихревых токов или потерь на магнитный гистерезис, которые индуцируются в фитильном элементе в зависимости от его магнитных и электрических свойств. Соответственно, такой фитильный элемент также можно рассматривать как переносящий жидкость токоприемник или токоприемный узел.

Переносящий жидкость токоприемник или токоприемный узел и указанный резервуар совместно могут быть частью изделия, генерирующего аэрозоль, которое выполнено с возможностью использования с устройством, генерирующим аэрозоль, с индукционным нагревом. Устройство может содержать приемную полость для размещения изделия, а также индукционный источник, который выполнен и расположен с возможностью создавать переменное магнитное поле в токоприемном узле, когда изделие размещено в полости, для испарения жидкости, образующей аэрозоль, переносимой токоприемным узлом.

Существуют различные конфигурации токоприемного узла, такие как сетчатые конфигурации. Однако многие такие конфигурации являются сложными и, соответственно, их изготовление является трудозатратным. Кроме того, многие такие конфигурации обладают лишь ограниченной впитывающей способностью.

Следовательно, было бы желательно иметь изделие, генерирующее аэрозоль, и систему, генерирующую аэрозоль, содержащую переносящий жидкость токоприемный узел, обладающие преимуществами решений предшествующего уровня техники, в то же время смягчающие их ограничения. В частности, было бы желательно иметь изделие, генерирующее аэрозоль, и систему, генерирующую аэрозоль, включающие в себя переносящий жидкость токоприемный узел, который является легким и недорогим в изготовлении и который обеспечивает улучшенную впитывающую способность.

Согласно одному из аспектов настоящего изобретения предложено изделие, генерирующее аэрозоль, для использования с устройством, генерирующим аэрозоль, с индукционным нагревом. Изделие содержит резервуар для жидкости для хранения жидкости, образующей аэрозоль. Изделие дополнительно содержит переносящий жидкость токоприемный узел для переноса жидкости, образующей аэрозоль, из резервуара для жидкости в область вне указанного резервуара для жидкости, а также для индукционного нагрева жидкости, образующей аэрозоль, под воздействием переменного магнитного поля для генерирования аэрозоля. Токоприемный узел содержит пучок нитей из множества индукционно нагреваемых нитей. Пучок нитей содержит первую впитывающую секцию, вторую впитывающую секцию и среднюю секцию между первой впитывающей секцией и второй впитывающей секцией. Каждая из первой впитывающей секции и второй впитывающей секции расположена по меньшей мере частично в резервуаре для жидкости, а средняя секция расположена в области вне указанного резервуара для жидкости. По меньшей мере вдоль средней секции указанное множество нитей расположены параллельно друг другу.

В настоящем документе термин «изделие, генерирующее аэрозоль» относится к потребляемому изделию для использования с устройством, генерирующим аэрозоль, с индукционным нагревом, в частности к потребляемому изделию, которое выбрасывают после однократного использования. Например, изделие может представлять собой картридж для вставки в устройство, генерирующее аэрозоль, с индукционным нагревом. Предпочтительно изделие, генерирующее аэрозоль, содержит по меньшей мере первую жидкость, образующую аэрозоль, которая предназначена для нагревания, а не сжигания, и которая при нагревании высвобождает летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль.

В соответствии с настоящим изобретением было обнаружено, что токоприемный узел, который содержит пучок нитей, имеющий первую и вторую впитывающую секцию, обладает повышенной способностью к переносу жидкости, поскольку обе впитывающие секции могут быть расположены в резервуаре для жидкости таким образом, чтобы переносить жидкость, образующую аэрозоль, с двух сторон в направлении средней секции, где переносимая жидкость может испаряться и контактировать с воздушным трактом с вытягиванием наружу в виде аэрозоля.

Дополнительно, было обнаружено, что пучок нитей, нити которого расположены параллельно друг другу по меньшей мере в средней секции, является легким и недорогим в изготовлении. По сути, такой токоприемный узел можно изготовить, взяв множество отдельных нитей, которые выровнены рядом друг с другом по существу параллельно, и затем объединив указанное множество нитей в одну часть, т. е. в часть, то есть среднюю секцию, с фиксацией их параллельного расположения. Соответственно, средняя секция также может обозначаться как часть параллельного пучка.

В настоящем документе термин «параллельный» относится к по существу параллельному расположению, включающему небольшие отклонения от абсолютно параллельного расположения не более, чем на 5 градусов, в частности не более, чем на 2 градуса, предпочтительно не более, чем на 1 градус, более предпочтительно не более, чем на 0,5 градуса. То есть в средней секции нити могут расходиться друг от друга не более, чем на 5 градусов, в частности не более, чем на 2 градуса, предпочтительно не более, чем на 1 градус, более предпочтительно не более, чем на 0,5 градуса.

Нити особенно подходят для переноса жидкостей, поскольку они по своей природе обеспечивают капиллярный эффект. Кроме того, в пучке нитей капиллярный эффект дополнительно усиливается за счет узких промежутков, образованных между множествами нитей при объединении в пучок. В частности, это относится к средней секции пучка нитей, вдоль которой капиллярный эффект постоянен, поскольку узкие промежутки между нитями не меняются вдоль этой части.

За счет того, что нити являются индукционно нагреваемыми, пучок нитей способен выполнять обе функции: переноса и нагревания жидкости, образующей аэрозоль. Эта двойная функция делает возможной очень экономичную с точки зрения использования материалов и компактную конструкцию токоприемного узла без отдельных средств переноса и нагревания, что является преимуществом. Дополнительно присутствует прямой тепловой контакт между источником тепла, то есть нитями, и жидкостью, образующей аэрозоль, адгезирующейся к нитям. В отличие от случая нагревателя, контактирующего с пропитанным фитилем, прямой контакт между нитями и малым количеством жидкости делает возможным мгновенный нагрев, то есть быстрое начало испарения, что является преимуществом.

В настоящем документе термин «индукционно нагреваемая нить» обозначает нити, содержащие токоприемный материал, который может преобразовывать электромагнитную энергию в тепло при воздействии на него переменного магнитного поля. Это может быть результатом по меньшей мере одного из потерь на гистерезис или вихревых токов, наводимых в токоприемном материале, в зависимости от его электрических и магнитных свойств. Потери на гистерезис происходят в ферромагнитных или ферримагнитных токоприемных материалах в связи с переключением магнитных доменов внутри материала под влиянием переменного электромагнитного поля. Вихревые токи наводятся в электропроводящих токоприемных материалах. В случае электропроводящего ферромагнитного или ферримагнитного токоприемного материала тепло генерируется под действием как вихревых токов, так и потерь на гистерезис.

Пучок нитей может представлять собой несвитый пучок нитей. В несвитом пучке нитей нити указанного пучка нитей проходят одна рядом с другой, не пересекаясь друг с другом, вдоль всей протяженности длины пучка нитей. В частности, в средней секции нити идут параллельно друг другу, не пересекаясь одна с другой. Аналогично, пучок нитей может содержать свитую часть, в которой нити пучка нитей свиты. Свитая часть может быть частью по меньшей мере одной из первой впитывающей секции или второй впитывающей секции. Свитая часть может повышать механическую стабильность пучка нитей.

В целом, пучок нитей может представлять собой линейный пучок нитей, то есть по существу прямой, не изогнутый и не согнутый пучок нитей. Эта конфигурация не исключает небольшого сгибания пучка нитей, то, есть, большого радиуса кривизны вдоль протяженности длины пучка нитей. Здесь большой радиус кривизны может включать радиус кривизны, который в 10 раз, в частности в 20 раз или 50 раз, в частности в 100 раз больше общей длины пучка нитей.

Предпочтительно пучок нитей является изогнутым. В частности, пучок нитей может быть изогнут таким образом, что пучок нитей содержит вершину в средней секции. Первая впитывающая секция и вторая впитывающая секция могут проходить по существу по полусфере вокруг вершины, в частности по одной полусфере вокруг вершины, предпочтительно по существу в одном направлении. В настоящем документе термин «по существу в одном направлении» включает любые конфигурации с углами отклонения между первой впитывающей секцией и второй впитывающей секцией, находящимися в диапазоне от 0 градусов до менее чем 180 градусов, в частности в диапазоне от 0 градусов до 120 градусов, более конкретно в диапазоне от 0 градусов до 90 градусов, предпочтительно в диапазоне от 0 градусов до 60 градусов, более предпочтительно в диапазоне от 0 градусов до 45 градусов, еще более предпочтительно в диапазоне от 0 градусов до 30 градусов, наиболее предпочтительно в диапазоне от 0 градусов до 10 градусов.

В этой конфигурации пучок нитей может иметь радиус кривизны с кратностью в диапазоне от 0,5/π × до 10 ×, в частности, от 1/π × до 5 × общую длину пучка нитей. Здесь π обозначает число Архимеда, то есть отношение окружности к диаметру круга.

Любая из этих конфигураций, включающая верхушку в средней секции, позволяет легко воздействовать на верхушку переменным магнитным полем путем вставки верхушки в катушку индуктивности, например такую как катушка индуктивности, окружающая вершину в средней секции. Как следствие, верхушка, то есть по меньшей мере часть средней секции, может использоваться в качестве нагревательной секции, в частности в качестве нагревательного носика для нагревания жидкости, образующей аэрозоль, переносимой от первой впитывающей секции и второй впитывающей секции к средней секции.

В качестве примера, пучок нитей может иметь по существу U-образную, или C-образную, или V-образную форму. В частности, каждая из первой впитывающей секции и второй впитывающей секции могут образовывать по меньшей мере частично плечо указанной U-образной, или C-образной, или V-образной формы, соответственно. Средняя секция может образовывать основание U-образной, или C-образной, или V-образной формы, соответственно. Любая из этих форм может использоваться для реализации не изогнутого пучка нитей, как описано выше.

Для реализации равной подачи жидкости, образующей аэрозоль, от обеих впитывающих секций средняя секция может быть расположена симметрично между первой впитывающей секцией и второй впитывающей секцией. Также возможно, чтобы средняя секция была симметрично расположена между первой впитывающей секцией и второй впитывающей секцией. Последняя конфигурация может использоваться для реализации неравной подачи жидкости, образующей аэрозоль, от первой и второй впитывающей секции.

Предпочтительно первая впитывающая секция может быть расположена по меньшей мере частично в первой концевой части пучка нитей. Аналогично, вторая впитывающая секция может быть расположена по меньшей мере частично во второй концевой части пучка нитей. За счет расположения первой впитывающей секции и второй впитывающей секции по меньшей мере частично в соответствующей концевой части пучка нитей, соответствующая впитывающая часть может быть легко вставлена в резервуар для жидкости.

Изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой изделие, генерирующее аэрозоль, для однократного использования или изделие, генерирующее аэрозоль, для многократного использования. В последнем случае изделие, генерирующее аэрозоль, может быть перезаполняемым. То есть резервуар для жидкости может быть выполнен с возможностью повторного заполнения жидкостью, образующей аэрозоль. В любом случае изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать жидкость, образующую аэрозоль, заключенную в резервуаре для жидкости.

В настоящем документе термин «жидкость, образующая аэрозоль» относится к жидкости, способной высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль, при нагревании указанной жидкости, образующей аэрозоль. Жидкость, образующая аэрозоль, может содержать как твердые, так и жидкие образующие аэрозоль материалы или компоненты. Жидкость, образующая аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие ароматические соединения табака, которые выделяются из жидкости при нагреве. В альтернативном варианте осуществления или дополнительно жидкость, образующая аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Жидкость, образующая аэрозоль, также может содержать вещество для образования аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль. Жидкость, образующая аэрозоль, также может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как никотин или ароматизаторы. В частности, жидкость, образующая аэрозоль, может содержать воду, растворители, этанол, растительные экстракты и натуральные или искусственные ароматизаторы. Жидкость, образующая аэрозоль, может представлять собой жидкость, образующую аэрозоль, на водной основе или жидкость, образующую аэрозоль, на масляной основе.

Резервуар для жидкости может содержать единственное отделение для хранения жидкости, образующей аэрозоль. Эта конфигурация может быть предпочтительной в случае, когда изделие, генерирующее аэрозоль, заключает в себе только одну жидкость, образующую аэрозоль.

Аналогично, изделие может заключать в себе или может быть выполнено с возможностью заключать в себе множество жидкостей, образующих аэрозоль, например первую жидкость, образующую аэрозоль, и вторую жидкость, образующую аэрозоль. В последней конфигурации резервуар для жидкости содержит первое отделение и второе отделение, каждое из которых выполнено с возможностью заключать в себе соответствующую жидкость, образующую аэрозоль. В качестве примера, первая жидкость, образующая аэрозоль, может представлять собой жидкость, образующую аэрозоль, на водной основе, а вторая жидкость, образующая аэрозоль, может представлять собой жидкость, образующую аэрозоль, на масляной основе.

Пучок нитей можно применять для впитывания жидкости, образующей аэрозоль, из обоих отделений и последующего испарения жидкостей, образующих аэрозоль, из обоих отделений в средней секции, что является преимуществом. Для этой цели первая впитывающая секция может быть расположена по меньшей мере частично в первом отделении, а вторая впитывающая секция может быть расположена по меньшей мере частично во втором отделении.

В целом, первое отделение может напрямую сообщаться по текучей среде с каждым. Эта конфигурация может быть целесообразной, когда первое отделение и второе отделение содержат одну и ту же жидкость, образующую аэрозоль. В этом случае, поскольку пучок нитей погружен первой и второй впитывающей секцией в первое и второе отделение, соответственно, токоприемный узел обеспечивает повышенную способность к переносу жидкости по сравнению с токоприемными узлами, содержащими только одну впитывающую секцию.

В другой конфигурации первое отделение может быть отделено по текучей среде от второго отделения. Эту конфигурацию можно использовать для заполнения первого отделения первой жидкостью, образующей аэрозоль, а второго отделения - второй жидкостью, образующей аэрозоль, которая предпочтительно отличается от первой жидкости, образующей аэрозоль. Соответственно, токоприемный узел можно использовать для переноса и испарения различных типов жидкостей, образующих аэрозоль, одновременно. Даже в случае, когда первая и вторая жидкости, образующие аэрозоль, являются несмешиваемыми, они тем не менее испаряются одновременно с образованием аэрозоля, состоящего из капель, в которых объединены обе жидкости. Это увеличивает разнообразие ощущений пользователя, что является преимуществом. Возможен вариант, в котором первая жидкость, образующая аэрозоль, и вторая жидкость, образующая аэрозоль, являются одинаковыми.

Соответственно, изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать первую жидкость, образующую аэрозоль, заключенную в первом отделении, и вторую жидкость, образующую аэрозоль, заключенную во втором отделении. Как упоминалось выше, изделие, генерирующее аэрозоль, может представлять собой изделие, генерирующее аэрозоль, для однократного использования или изделие, генерирующее аэрозоль, для многократного использования. В последнем случае каждое из первого и второго отделений может быть выполнено с возможностью повторного заполнения соответствующей жидкостью, образующей аэрозоль, в частности, первой жидкостью, образующей аэрозоль, и второй жидкостью, образующей аэрозоль, соответственно.

Для удержания нитей вместе по меньшей мере часть пучка нитей может быть скреплена в пучок ободком, или бушингом, или хомутом. В частности, по меньшей мере часть одной из первой впитывающей секции и второй впитывающей секции может быть скреплена в пучок ободком, или бушингом, или хомутом. Аналогично, по меньшей мере часть средней секции может быть скреплена в пучок ободком, или бушингом, или хомутом. Ободок, или бушинг, или хомут могут содержать охватывающий элемент. Например, бушинг может представлять собой разделительную стенку, отделяющую резервуар для жидкости от зоны испарения. Аналогично, по меньшей мере часть средней секции может быть скреплена в пучок шайбой или O-образным кольцом. Нити могут удерживаться вместе за счет обжима или напрессовывания, то есть обжимным элементом или напрессованным элементом. Также возможен вариант, в котором нити удерживаются вместе за счет спайки их друг с другом в одном месте в средней секции, предпочтительно в середине средней впитывающей секции. Аналогично, нити могут удерживаться вместе за счет спайки их друг с другом на концах по меньшей мере одной из первой впитывающей секции или второй впитывающей секции. В этих конфигурациях капиллярный эффект все же имеет место в неспаянной части пучка нитей.

Для управления характеристиками переноса жидкости, в частности способностью к переносу жидкости, различные секции пучка нитей, в частности первая впитывающая секция и вторая впитывающая секция, могут отличаться друг от друга по меньшей мере одной характеристикой. Это может дать возможность управлять соответствующим количеством жидкости, образующей аэрозоль, переносимым из различных отделений резервуаров для жидкости и, соответственно, управлять составом аэрозоля. Это может увеличивать разнообразие ощущений пользователя, что является преимуществом.

Например, количество нитей в первой впитывающей секции может отличаться от количества нитей во второй впитывающей секции. Из-за разницы в количестве нитей первая впитывающая секция и вторая впитывающая секция могут обладать различной способностью к переносу жидкости. Это может привести к переносу разных количеств жидкости, образующей аэрозоль, от первой впитывающей секции и второй впитывающей секции, соответственно.

В альтернативном варианте осуществления или дополнительно свойства поверхности нитей в первой впитывающей секции могут отличаться от свойств поверхности нитей во второй впитывающей секции. Например, нити в первой впитывающей секции могут содержать адгезирующее жидкость поверхностное покрытие, которое отличается от адгезирующего жидкость поверхностного покрытия нитей во второй впитывающей секции. В частности, различные адгезирующие жидкость поверхностные покрытия могут обеспечивать различную силу адгезии между соответствующей жидкостью, образующей аэрозоль, и нитями соответствующей впитывающей секции.

В альтернативном варианте осуществления или дополнительно длина первой впитывающей секции может отличаться от длины второй впитывающей секции. Различные длины первой и второй впитывающих секций также могут обеспечивать разные показатели способности к переносу жидкости соответствующих впитывающих секций.

В целом, первая впитывающая секция может иметь длину, составляющую не более 10 процентов, 20 процентов, 30 процентов, 40 процентов, 50 процентов, 60 процентов от общей длины пучка нитей. Аналогично, вторая впитывающая секция может иметь длину, составляющую не более 10 процентов, 20 процентов, 30 процентов, 40 процентов, 50 процентов, 60 процентов от общей длины пучка нитей. Эти значения обеспечивают достаточную подачу жидкости, образующей аэрозоль, в среднюю секцию.

Соответственно, средняя секция может иметь длину, составляющую не более 10 процентов, 20 процентов, 30 процентов, 40 процентов, 50 процентов, 60 процентов, 70 процентов, 80 процентов, 90 процентов или 100 процентов от общей длины пучка нитей.

И наоборот, длина средней секции должна быть больше в достаточной степени для того, чтобы обеспечить достаточное нагревание части пучка нитей и, таким образом, обеспечить испарение достаточного количества жидкости, образующей аэрозоль, при использовании. Соответственно, средняя секция может иметь длину, составляющую по меньшей мере 5 процентов, 10 процентов, 20 процентов, 30 процентов, 40 процентов, 50 процентов, 60 процентов, 70 процентов или 80 процентов от общей длины пучка нитей.

В средней секции среднее межцентровое расстояние между двумя соседними нитями может быть не более 0,025 миллиметра, не более 0,05 миллиметра, не более 0,1 миллиметра, не более 0,15 миллиметра, не более 0,2 миллиметра, не более 0,25 миллиметра, не более 0,3 миллиметра, не более 0,35 миллиметра, не более 0,4 миллиметра, не более 0,45 миллиметра или не более 0,5 миллиметра. Эти значения межцентрового расстояния являются особенно подходящими для обеспечения достаточного капиллярного эффекта.

Как упоминалось дополнительно выше, по меньшей мере часть средней секции предпочтительно используется как нагревательная секция, подлежащая индукционному нагреву при использовании токоприемного узла, для испарения жидкости, образующей аэрозоль, переносимой из первой и второй впитывающих секций в среднюю секцию. В процессе использования нагревательная секция нагревается до температур, достаточных для испарения жидкости, образующей аэрозоль, при этом температура впитывающих секций предпочтительно остается значительно ниже температуры испарения, чтобы избежать кипения жидкостей, образующих аэрозоль, в резервуаре для жидкости. Соответственно, при использовании пучок нитей имеет профиль температуры по протяженности его длины с участками более высоких и более низких температур. В частности, пучок нитей может иметь профиль температуры, демонстрирующий повышение температуры от первой и второй впитывающих секций до средней секции или нагревательной секции, соответственно, в частности от температур ниже температуры испарения до температур выше соответствующей температуры испарения.

В настоящем документе термин «нагревательная секция» обозначает секцию пучка нитей, которая выполнена с возможностью воздействовать на нее переменным магнитным полем для испарения жидкости, образующей аэрозоль, для индукционного нагревания. Аналогично, термин «впитывающая секция» обозначает секцию пучка нитей, которая выполнена с возможностью погружать ее в резервуар для жидкости.

Профиль температуры, фактически формирующийся при использовании токоприемного узла, зависит, среди прочего, от теплопроводности и длины пучка нитей. Для достаточного градиента температуры между впитывающими секциями и средней секцией пучка нитей требуется определенное расстояние между впитывающими секциями и средней секцией. В частности, если впитывающие секции расположены в противоположных концевых частях пучка нитей, а средняя секция расположена между ними, необходима определенная общая длина пучка нитей, чтобы температура в первой и второй впитывающих секциях была ниже температуры испарения.

Соответственно, общая длина пучка нитей может лежать в диапазоне от 5 миллиметров до 70 миллиметров, в частности от 10 миллиметров до 60 миллиметров, предпочтительно от 20 миллиметров до 50 миллиметров.

Пучок нитей может дополнительно содержать расходящуюся веером часть в по меньшей мере одной из первой концевой части и второй концевой части пучка нитей, в которой нити расходятся друг от друга. Такая расходящаяся веером часть может оказаться полезной для улучшения переноса жидкости, образующей аэрозоль. Пучок нитей может содержать две расходящиеся веером части, по одной в каждой концевой части пучка нитей, что является преимуществом.

Предпочтительно нагревательная секция пучка нитей расположена по меньшей мере частично в расходящейся веером части, в частности по меньшей мере частично перекрывается с указанной расходящейся веером частью.

Расходящаяся веером часть может иметь длину, составляющую по меньшей мере 5 процентов, 10 процентов, 20 процентов или 30 процентов от общей длины пучка нитей. И наоборот, расходящаяся веером часть может иметь длину, составляющую не более 10 процентов, 20 процентов, 30 процентов или 40 процентов от общей длины пучка нитей.

Пучок нитей может также содержать расширенную часть, в которой среднее межцентровое расстояние между нитями больше, чем в других частях пучка нитей вдоль протяженности его длины. В частности, расширенная часть может быть частью средней секции. Или, наоборот, средняя секция может быть частью расширенной части. Расширенная часть может быть полезна для улучшения контакта испаренной жидкости, образующей аэрозоль, с воздушным трактом и, соответственно, образования аэрозоля.

В целом, пучок нитей может содержать по меньшей мере множество первых нитей, включающих первый токоприемный материал.

Предпочтительно указанное множество первых нитей представляет собой нити из твердого материала. Нити из твердого материала являются недорогими и простыми в изготовлении. Дополнительно, нити из твердого материала обеспечивают хорошую механическую стабильность, придавая, таким образом, надежность пучку нитей.

По тем же причинам множество первых нитей представляет собой нити из материала одного класса. Соответственно, указанное множество первых нитей предпочтительно выполнено из первого токоприемного материала.

Упоминавшийся также выше термин «токоприемный материал» относится к материалу, который способен преобразовывать электромагнитную энергию в тепло, когда он подвергается воздействию переменного магнитного поля. Это может быть результатом по меньшей мере одного из потерь на гистерезис или вихревых токов, наводимых в токоприемном материале, в зависимости от его электрических и магнитных свойств.

Соответственно, первый токоприемный материал может быть выполнен из любого материала, который может быть индукционно нагрет до температуры, достаточной для генерирования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль. Соответственно, первый токоприемный материал может содержать или может состоять из материала, который характеризуется по меньшей мере одним из электропроводности и ферромагнитных свойств или ферримагнитных свойств, соответственно. То есть первый токоприемный материал может содержать или может состоять из одного из ферримагнитного материала или ферромагнитного материала, или электропроводящего материала, или электропроводящего ферримагнитного материала или электропроводящего ферромагнитного материала.

Например, первый токоприемный материал может содержать или может состоять из одного из феррита, алюминия, железа, никеля, меди, бронзы, кобальта, сплава никеля, нелегированной углеродистой стали, нержавеющей стали, ферритной нержавеющая стали, ферромагнитной нержавеющей стали, мартенситной нержавеющей стали или аустенитной нержавеющей стали.

Впитывающее или капиллярное действие в целом обусловлено уменьшением поверхностной энергии двух отдельных поверхностей, поверхности жидкости и твердой поверхности нитей. Впитывающее или капиллярное действие включает эффект, который зависит от радиуса кривизны как поверхности жидкости, так и нитей. Соответственно, может существовать потребность в больших площадях поверхности и малых радиусах кривизны, причем и того, и другого можно достичь за счет малого диаметра нитей и щеткоподобной конфигурации пучка нитей. Радиус кривизны нитей важен при смачивании нитей жидкостью.

Соответственно, указанное множество первых нитей может иметь диаметр не более 0,025 миллиметра, не более 0,05 миллиметра, не более 0,1 миллиметра, не более 0,15 миллиметра, не более 0,2 миллиметра, не более 0,25 миллиметра, не более 0,3 миллиметра, не более 0,35 миллиметра, не более 0,4 миллиметра, не более 0,45 миллиметра или не более 0,5 миллиметра.

И наоборот, диаметр первых нитей предпочтительно имеет определенный минимальный диаметр, который связан с так называемой глубиной поверхностного слоя. Глубина поверхностного слоя является мерой того, насколько далеко электропроводимость присутствует в электропроводном токоприемном материале при его индукционном нагревании. В отличие от постоянных токов, переменные токи в основном протекают в «поверхностном слое» электрического проводника между наружной поверхностью проводника и уровнем, который называется глубиной поверхностного слоя. Плотность переменного тока является наибольшей вблизи поверхности проводника и уменьшается с большей глубиной в проводнике. Это явление известно как поверхностный эффект, который в основном обусловлен противоположными вихревыми токами, наведенными переменным магнитным полем. Предпочтительно указанное множество первых нитей имеют диаметр, составляющий по меньшей мере две глубины поверхностного слоя, для наведения достаточного количества вихревых токов и, соответственно, для генерирования достаточного количества тепловой энергии.

В целом, глубина поверхностного слоя является функцией проницаемости и электропроводности токоприемного материала, а также частоты переменного тока возбуждения или частоты переменного магнитного поля, соответственно. Предпочтительно работа токоприемного узла осуществляется за счет переменного магнитного поля высокой частоты. В настоящем документе частота высокочастотного электромагнитного поля может находиться в диапазоне от 500 кГц (килогерц) до 30 МГц (мегагерц), в частности от 5 МГц (мегагерц) до 15 МГц (мегагерц), предпочтительно от 5 МГц (мегагерц) до 10 МГц (мегагерц).

В зависимости от используемых материалов и частоты переменного магнитного поля, указанное множество первых нитей может иметь диаметр, составляющий по меньшей мере 0,015 миллиметра, по меньшей мере 0,02 миллиметра, по меньшей мере 0,025 миллиметра, по меньшей мере 0,05 миллиметра, по меньшей мере 0,075 миллиметра, по меньшей мере 0,1 миллиметра, по меньшей мере 0,125 миллиметра, по меньшей мере 0,15 миллиметра, по меньшей мере 0,2 миллиметра, по меньшей мере 0,3 миллиметра или по меньшей мере 0,4 миллиметра.

В целом, указанное множество первых нитей может иметь любую форму поперечного сечения, подходящую для переноса жидкости, образующей аэрозоль, когда они собраны в пучок. Соответственно, по меньшей мере одна из, в частности каждая из указанного множества первых нитей могут иметь круглое, эллиптическое, овальное, треугольное, прямоугольное, квадратное, шестиугольное или многоугольное поперечное сечение. Предпочтительно все первые нити имеют одинаковое поперечное сечение. Также возможен вариант, в котором одна или более нитей из указанного множества первых нитей имеют поперечное сечение, которое отличается от поперечных сечений одной или более других нитей указанного множества первых нитей. Предпочтительно указанное множество первых нитей имеет круглое, эллиптическое или овальное поперечное сечение. Последние формы поперечного сечения обуславливают, что нити в пучке нитей контактируют друг с другом только по линии, но не по поверхности, что является преимуществом. За счет контакта по линии между нитями множества самопроизвольно образуются узкие промежутки, которые способствуют капиллярному действию, необходимому для переноса жидкости, образующей аэрозоль.

Множество первых нитей может иметь обработанную поверхность. В частности, указанное множество первых нитей может содержать по меньшей мере частично поверхностное покрытие, например, усиливающее аэрозолизацию поверхностное покрытие, адгезирующее жидкость поверхностное покрытие, отталкивающее жидкость поверхностное покрытие или антибактериальное поверхностное покрытие. Усиливающее аэрозолизацию поверхностное покрытие может, в частности, расширять разнообразие ощущений пользователя, что является преимуществом. Адгезирующее жидкость поверхностное покрытие может быть полезным с точки зрения усиления капиллярного эффекта пучка нитей. Антибактериальное покрытие может служить для уменьшения бактериального загрязнения. Отталкивающее жидкость покрытие, в частности на концах нитей, может предотвратить капание жидкости.

В зависимости от доступного пространства размеры нитей и количество жидкости, образующей аэрозоль, подлежащей переносу и нагреву, указанное множество первых нитей в пучке нитей может содержать от 3 до 100 первых нитей, в частности, от 10 до 80 первых нитей, предпочтительно от 20 до 60 первых нитей, более предпочтительно от 30 до 50 первых нитей, например, 40 первых нитей.

В дополнение к указанному множеству первых нитей, пучок нитей может дополнительно содержать множество вторых нитей, содержащих второй токоприемный материал.

В то время как первый токоприемный материал множества первых нитей может быть оптимизирован в отношении потери тепла и, таким образом, эффективности нагрева, второй токоприемный материал можно использовать в качестве маркера температуры, что является преимуществом. Для этого второй токоприемный материал предпочтительно содержит один из ферримагнитного материала или ферромагнитного материала. В частности, второй токоприемный материал может быть выбран таким образом, чтобы он имел температуру Кюри, соответствующую заданной температуре нагрева токоприемного узла. Магнитные свойства второго токоприемного материала при его температуре Кюри изменяются с ферромагнитных или ферримагнитных на парамагнитные, что сопровождается временным изменением его электрического сопротивления. Таким образом, путем отслеживания соответствующего изменения электрического тока, потребляемого индукционным источником, можно определить момент, когда второй токоприемный материал достиг своей температуры Кюри и, таким образом, момент, когда достигнута указанная заданная температура нагрева.

Предпочтительно первый токоприемный материал отличается от второго токоприемного материала.

Второй токоприемный материал предпочтительно имеет температуру Кюри, которая ниже 500 градусов по Цельсию. В частности, второй токоприемный материал может иметь температуру Кюри ниже 350 градусов по Цельсию, предпочтительно ниже 300 градусов по Цельсию, более предпочтительно ниже 250 градусов по Цельсию, еще более предпочтительно ниже 200 градусов по Цельсию, наиболее предпочтительно ниже 150 градусов по Цельсию. Предпочтительно температуру Кюри выбирают таким образом, чтобы оны была ниже температуры кипения жидкости, образующей аэрозоль, подлежащей испарению, чтобы предотвратить образование опасных компонентов в аэрозоле.

Подходящие материалы для второго токоприемного материала могут включать никель и определенные сплавы никеля. Аналогично, второй токоприемный материал может содержать один из мю-металла или пермаллоя. В частности, второй токоприемный материал может характеризоваться относительной максимальной магнитной проницаемостью, составляющей по меньшей мере 80 или по меньшей мере 100, более конкретно по меньшей мере 1000, предпочтительно по меньшей мере 10000 для частот до 50 кГц и температуры, составляющей 25 градусов по Цельсию.

В остальном указанное множество вторых нитей может иметь свойства, идентичные или близкие к свойствам, описанным ранее в отношении указанного множества первых нитей.

Соответственно, указанное множество вторых нитей может представлять собой нити из твердого материала. Кроме того, указанное множество вторых нитей может представлять собой нити из материала одного класса. В частности, указанное множество вторых нитей может быть выполнено из второго токоприемного материала.

Аналогично, указанное множество вторых нитей может иметь обработанную поверхность. В частности, указанное множество вторых нитей может содержать поверхностное покрытие, например, усиливающее аэрозолизацию поверхностное покрытие, адгезирующее жидкость поверхностное покрытие, отталкивающее жидкость поверхностное покрытие или антибактериальное поверхностное покрытие.

Кроме того, по меньшей мере одна из, в частности каждая из указанного множества вторых нитей могут иметь круглое, эллиптическое, овальное, треугольное, прямоугольное, квадратное, шестиугольное или многоугольное поперечное сечение.

По тем же самым причинам, которые обсуждались выше в отношении указанного множества первых нитей, указанное множество вторых нитей может иметь диаметр, составляющий по меньшей мере 0,015 миллиметра, по меньшей мере 0,02 миллиметра, по меньшей мере 0,025 миллиметра, по меньшей мере 0,05 миллиметра, по меньшей мере 0,075 миллиметра, по меньшей мере 0,1 миллиметра, по меньшей мере 0,125 миллиметра, по меньшей мере 0,15 миллиметра, по меньшей мере 0,2 миллиметра, по меньшей мере 0,3 миллиметра или по меньшей мере 0,4 миллиметра. Аналогично, указанное множество вторых нитей может иметь диаметр не более 0,025 миллиметра, не более 0,05 миллиметра, не более 0,1 миллиметра, не более 0,15 миллиметра, не более 0,2 миллиметра, не более 0,25 миллиметра, не более 0,3 миллиметра, не более 0,35 миллиметра, не более 0,4 миллиметра, не более 0,45 миллиметра или не более 0,5 миллиметра.

В целом, указанное множество первых нитей и указанное множество вторых нитей могут иметь одинаковый диаметр. Как следствие, капиллярное действие и скорость сдвига являются неизменными по пучку нитей. И, наоборот, также возможен вариант, в котором указанное множество первых нитей и указанное множество вторых нитей имеют разные диаметры. Разные диаметры нитей могут использоваться для варьирования капиллярного действия в пучке нитей.

Множество вторых нитей в пучке нитей может содержать от 1 до 100 вторых нитей, в частности от 10 до 80 вторых нитей, предпочтительно от 20 до 60 вторых нитей, более предпочтительно от 30 до 50 вторых нитей, например, 40 вторых нитей.

В целом, количество первых нитей может быть таким же, как число вторых нитей. Однако также возможен вариант, в котором количество первых нитей отличается от количества вторых нитей. В частности, количество первых нитей может быть больше, например, в два раза, или три раза, или четыре раза, или пять раз, или шесть раз, или семь раз, или восемь раз, или девять раз, или десять раз, чем количество вторых нитей. Это особенно актуально в случае, когда вторые нити используются в качестве маркеров температуры, для чего достаточно малого количества вторых нитей.

Общее количество нитей в пучке нитей может находиться в диапазоне от 3 до 100 нитей, в частности от 10 до 80 нитей, предпочтительно от 20 до 60 нитей, более предпочтительно от 30 до 50 нитей, например, составлять 40 нитей.

Указанное множество первых нитей и указанное множество вторых нитей могут быть по существу одинаковым образом распределены по пучку нитей. Равномерное распределение может поддерживать неизменное капиллярное действие в пучке нитей. В альтернативном варианте осуществления также возможен вариант, в котором указанное множество первых нитей и указанное множество вторых нитей неодинаково распределены по пучку нитей. Например, множество вторых нитей может быть расположено (только) в центральной части пучка нитей, окруженной множеством первых нитей. То есть, множество вторых нитей может образовывать центральную часть пучка нитей, а множество первых нитей образует внешнюю часть пучка нитей, окружающую центральную часть. Такая конфигурация может быть полезной в случае, когда функция переноса и нагревания пучка нитей обеспечивается в основном указанным множеством первых нитей, а указанное множество вторых нитей служит лишь в качестве маркеров температуры. И наоборот, указанное множество первых нитей может быть расположено (только) в центральной части пучка нитей, окруженное указанным множеством вторых нитей. То есть, указанное множество первых нитей может образовывать центральную часть пучка нитей, и указанное множество вторых нитей может образовывать внешнюю часть пучка нитей, окружающую центральную часть. Аналогично, указанное множество первых нитей может быть расположено в первой части, в частности в первой половине пучка нитей, а указанное множество вторых нитей может быть расположено во второй части, в частности во второй половине пучка нитей, которая расположена сбоку смежно с первой частью, в частности с первой половиной. Такая конфигурация особенно проста в изготовлении. В альтернативном варианте осуществления указанное множество вторых нитей может быть случайным образом распределено по пучку нитей. Далее, возможен вариант, в котором указанное множество вторых нитей могут иметь длину, которая отличается от длины указанного множества первых нитей. В частности, длина множества вторых нитей может быть меньше длины множества первых нитей. И наоборот, длина множества вторых нитей может быть больше, чем длина множества первых нитей.

Пучок нитей может быть расположен не по центру относительно геометрической центральной оси изделия, генерирующего аэрозоль. За счет этого пучок нитей может быть размещен не по центру относительно оси симметрии переменного магнитного поля, генерируемого устройством, генерирующим аэрозоль, с индукционным нагревом, в которое изделие, генерирующее аэрозоль, может быть вставлено для нагревания токоприемного узла. За счет расположения не по центру, то есть асимметричного расположения, пучок нитей расположен в области переменного магнитного поля, имеющей более высокую плотность поля, по сравнению с симметричным расположением, что является преимуществом. Как следствие, повышается эффективность нагревания.

Дополнительно изделие может содержать мундштук. В настоящем документе термин «мундштук» обозначает часть изделия, которая помещается в рот пользователя для непосредственного вдыхания аэрозоля из изделия. Предпочтительно мундштук содержит фильтр. Фильтр можно использовать для отфильтровывания нежелательных компонентов аэрозоля. Фильтр также может содержать дополнительные материалы, например вкусоароматический материал, для добавления в аэрозоль.

Изделие может иметь простую конструкцию. Изделие может иметь кожух, содержащий первый резервуар для жидкости и, если он присутствует, второй резервуар для жидкости. Кожух предпочтительно представляет собой жесткий кожух, содержащий материал, непроницаемый для жидкости. В настоящем документе «жесткий кожух» означает кожух, который является самонесущим. Кожух может содержать или может быть образован из одного из PEEK (полиэфирэфиркетона), PP (полипропилена), PE (полиэтилена) или PET (полиэтилентерефталата). PP, PE и PET являются особенно экономически выгодными и простыми для формования, в частности экструзии. Субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой субстрат, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Кожух также может содержать гибкие секции или складывающиеся секции. Кожух также может содержать по меньшей мере одно вентиляционное отверстие для компенсации объема.

В соответствии с настоящим изобретением также предложена система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, с индукционным нагревом и изделие, генерирующее аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением и описанное в настоящем документе. Указанное изделие выполнено с возможностью использования с указанным устройством, генерирующим аэрозоль. Устройство содержит приемную полость для размещения с возможностью извлечения изделия, генерирующего аэрозоль. Устройство дополнительно содержит по меньшей мере один индукционный источник, выполненный и расположенный с возможностью создавать переменное магнитное поле в средней секции пучка нитей, когда изделие размещено в приемной полости.

В настоящем документе термин «устройство, генерирующее аэрозоль» используется для описания электрического устройства, которое способно взаимодействовать с по меньшей мере одним изделием, генерирующим аэрозоль, содержащим по меньшей мере одну жидкость, образующую аэрозоль, с генерированием аэрозоля путем индукционного нагрева токоприемного узла и, соответственно, жидкости, образующей аэрозоль, внутри изделия. Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, представляет собой ингаляционное устройство для генерирования аэрозоля, который может непосредственного вдыхаться пользователем через рот. В частности устройство, генерирующее аэрозоль, представляет собой удерживаемое в руке устройство, генерирующее аэрозоль.

Для генерирования переменного магнитного поля индукционный источник может содержать по меньшей мере один индуктор, предпочтительно по меньшей мере одну катушку индуктивности, расположенную вокруг приемной полости. Предпочтительно катушка индуктивности расположена по меньшей мере частично вокруг средней секции пучка нитей, когда изделие размещено в приемной полости.

По меньшей мере одна катушка индуктивности может представлять собой винтовую катушку или плоскую планарную катушку, в частности дисковую катушку или изогнутую планарную катушку. Использование плоской спиральной катушки делает возможной компактную конструкцию, которая является надежной и недорогой в производстве. Использование спиральной катушки индуктивности делает возможным создание однородного переменного магнитного поля, что является преимуществом. В настоящем документе «плоская спиральная катушка» обозначает катушку, являющуюся в целом планарной, причем ось наматывания катушки перпендикулярна плоскости, в которой лежит катушка. Плоская спиральная катушка индуктивности может иметь любую желаемую форму в плоскости катушки. Например, плоская спиральная катушка может иметь круглую форму, или она может иметь в целом продолговатую или прямоугольную форму. Тем не менее, термин «плоская спиральная катушка» в данном документе охватывает как катушки, которые являются планарными, так и плоские спиральные катушки, форма которых соответствует криволинейной поверхности. Например, катушка индуктивности может представлять собой «криволинейную» планарную катушку, расположенную по окружности предпочтительно цилиндрической опоры катушки, например, ферритового сердечника. Кроме того, плоская спиральная катушка может содержать, например, два слоя 4-витковой плоской спиральной катушки или один слой 4-витковой плоской спиральной катушки.

Указанная по меньшей мере одна катушка индуктивности может содержаться в по меньшей мере одном из главного корпуса или кожуха устройства, генерирующего аэрозоль.

Размеры катушки индуктивности, в частности осевая длина катушки индуктивности, определяют размеры нагревательной секции, то есть той части средней секции, которая индукционно нагревается при использовании устройства. Размеры катушки индуктивности, в частности осевая длина катушки индуктивности, могут быть выбраны таким образом, чтобы генерировать желаемое количество аэрозоля. Чем короче нагревательная секция, тем меньше жидкости, образующей аэрозоль, испаряется и, соответственно, тем меньше аэрозоля образуется. Соответственно, размеры катушки индуктивности, в частности осевая длина катушки индуктивности, могут быть выбраны таким образом, чтобы нагревательная секция пучка нитей могла иметь длину, составляющую по меньшей мере 5 процентов, 10 процентов, 20 процентов, 30 процентов, 40 процентов, 50 процентов, 60 процентов, 70 процентов или 80 процентов от общей длины пучка нитей. Аналогично, нагревательная секция пучка нитей может иметь длину, составляющую не более 10 процентов, 20 процентов, 30 процентов, 40 процентов, 50 процентов, 60 процентов, 70 процентов, 80 процентов, 90 процентов или 100 процентов от общей длины пучка нитей.

Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено таким образом, что пучок нитей расположен не по центру относительно оси симметрии переменного магнитного поля, генерируемого индукционным источником, когда изделие размещено в приемной полости устройства, генерирующего аэрозоль. За счет расположения не по центру, то есть асимметричного расположения, пучок нитей расположен в области переменного магнитного поля, имеющей более высокую плотность поля, по сравнению с симметричным расположением, что является преимуществом. Как следствие, повышается эффективность нагревания.

Индукционный источник может содержать генератор переменного тока (AC). Генератор переменного тока может получать питание от источника питания устройства, генерирующего аэрозоль. Генератор переменного тока функционально соединен с указанной по меньшей мере одной катушкой индуктивности. В частности, указанная по меньшей мере одна катушка индуктивности может представлять собой интегральную часть генератора переменного тока. Генератор переменного тока выполнен с возможностью генерирования высокочастотного колебательного тока для пропускания через указанную по меньшей мере одну катушку индуктивности для генерирования переменного магнитного поля. Переменный ток может подаваться на указанную по меньшей мере одну катушку индуктивности непрерывно после активации системы, или он может подаваться с перерывами, например от затяжки к затяжке.

Предпочтительно индукционный источник содержит преобразователь постоянного тока в переменный, соединенный с источником питания постоянного тока, содержащим индуктивно-емкостную цепь, которая содержит последовательное соединение конденсатора и индуктора.

Индукционный источник предпочтительно выполнен с возможностью генерирования высокочастотного магнитного поля. В настоящем документе высокочастотное магнитное поле может существовать в диапазоне от 500 кГц (килогерц) до 30 МГц (мегагерц), в частности от 5 МГц (мегагерц) до 15 МГц (мегагерц), предпочтительно от 5 МГц (мегагерц) до 10 МГц (мегагерц).

Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать контроллер, выполненный с возможностью управления работой индукционного источника, предпочтительно в конфигурации с обратной связью, для управления нагревом жидкости, образующей аэрозоль, до заданной рабочей температуры. Рабочая температура, используемая для нагрева жидкости, образующей аэрозоль, может быть в диапазоне от 100 градусов по Цельсию до 300 градусов по Цельсию, в частности от 150 градусов по Цельсию до 250 градусов по Цельсию, например, составлять 230 градусов по Цельсию. Эти температуры представляют собой обычные рабочие температуры для нагрева, но не сжигания, субстрата, образующего аэрозоль.

Контроллер может представлять собой общий контроллер устройства, генерирующего аэрозоль, или может являться его частью. Контроллер может содержать микропроцессор, например, программируемый микропроцессор, микроконтроллер или специализированную интегральную схему (ASIC) либо другую электронную схему, способную обеспечивать управление. Контроллер может содержать дополнительные электронные компоненты, такие как по меньшей мере один преобразователь постоянного тока в переменный и/или усилители мощности, например усилитель мощности класса С, или усилитель мощности класса D, или усилитель мощности класса E. В частности, индукционный источник может быть частью контроллера.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать источник питания, в частности источник питания постоянного тока, выполненный с возможностью обеспечения напряжения питания постоянного тока и силы постоянного тока для индукционного источника. Предпочтительно источник питания является батареей, такой как литий-железо-фосфатная батарея. В альтернативном варианте осуществления источник питания может представлять собой устройство накопления заряда другого типа, такое как конденсатор. Источник питания может нуждаться в перезарядке, то есть источник питания может быть перезаряжаемым. Источник питания может иметь емкость, которая обеспечивает возможность накопления достаточной энергии для одного или более сеансов использования. Например, источник питания может иметь емкость, достаточную для обеспечения возможности непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, равного приблизительно шести минутам, или в течение периода, кратного шести минутам. В еще одном примере блок питания может иметь емкость, достаточную для обеспечения возможности выполнения предварительно определенного количества затяжек или отдельных активаций индукционного источника.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать концентратор потока, расположенный вокруг по меньшей мере части катушки индуктивности и выполненный с возможностью искривлять переменное магнитное поле указанного по меньшей мере одного индукционного источника в направлении приемной полости. Таким образом, когда изделие размещено в приемной полости, переменное магнитное поле искривляется в направлении пучка нитей, в частности, в направлении нагревательной секции пучка нитей. Предпочтительно концентратор потока содержит концентратор потока в форме фольги, в частности концентратор потока в форме многослойной фольги.

Дополнительные признаки и преимущества системы, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению были описаны применительно к изделию, генерирующему аэрозоль, согласно настоящему изобретению и, соответственно, применимы в равной мере.

Настоящее изобретение определено в формуле изобретения. Однако ниже представлен не являющийся исчерпывающим перечень неограничивающих примеров. Любые один или более из признаков этих примеров можно комбинировать с любыми одним или более признаками другого примера, варианта осуществления или аспекта, описанных в данном документе.

Пример 1: Изделие, генерирующее аэрозоль, для использования с устройством, генерирующим аэрозоль, с индукционным нагревом, причем изделие содержит резервуар для жидкости для хранения жидкости, образующей аэрозоль, и переносящий жидкость токоприемный узел для переноса жидкости, образующей аэрозоль, из указанного резервуара для жидкости в область вне указанного резервуара для жидкости и для индукционного нагрева жидкости, образующей аэрозоль, под влиянием переменного магнитного поля с генерированием аэрозоля, при этом токоприемный узел содержит пучок нитей из множества нитей, причем указанный пучок нитей содержит первую впитывающую секцию, вторую впитывающую секцию и среднюю секцию между первой впитывающей секцией и второй впитывающей секцией, при этом каждая из первой впитывающей секции и второй впитывающей секции расположена по меньшей мере частично в резервуаре для жидкости, а средняя секция расположена в области вне указанного резервуара для жидкости, и при этом вдоль по меньшей мере средней секции указанное множество нитей расположены параллельно друг другу.

Пример 2: Изделие в соответствии с примером 1, в котором пучок нитей является изогнутым.

Пример 3: Изделие в соответствии с любым из предыдущих примеров, в котором пучок нитей имеет по существу U-образную, или C-образную, или V-образную форму.

Пример 4: Изделие в соответствии с примером 3, в котором каждая из первой впитывающей секции и второй впитывающей секции образует по меньшей мере частично плечо указанной U-образной, или C-образной, или V-образной формы, соответственно, и при этом средняя секция образует основание указанной U-образной, или C-образной, или V-образной формы, соответственно.

Пример 5: Изделие в соответствии с любым из предыдущих примеров, в котором средняя секция расположена симметрично между первой впитывающей секцией и второй впитывающей секцией.

Пример 6: Изделие в соответствии с любым из предыдущих примеров, в котором первая впитывающая секция расположена по меньшей мере частично в первой концевой части пучка нитей.

Пример 7: Изделие в соответствии с любым из предыдущих примеров, в котором вторая впитывающая секция расположена по меньшей мере частично во второй концевой части пучка нитей.

Пример 8: Изделие в соответствии с любым из предыдущих примеров, дополнительно содержащее жидкость, образующую аэрозоль, заключенную в резервуаре для жидкости.

Пример 9: Изделие в соответствии с любым из предыдущих примеров, в котором резервуар для жидкости содержит первое отделение и второе отделение.

Пример 10: Изделие в соответствии с примером 9, в котором первая впитывающая секция расположена по меньшей мере частично в первом отделении, и вторая впитывающая секция расположена по меньшей мере частично во втором отделении.

Пример 11: Изделие согласно любому из примеров 9-10, в котором первое отделение отделено по текучей среде от второго отделения.

Пример 12: Изделие согласно любому из примеров 9-11, дополнительно содержащее первую жидкость, образующую аэрозоль, заключенную в первом отделении, и вторую жидкость, образующую аэрозоль, заключенную во втором отделении.

Пример 13: Изделие в соответствии с любым из предыдущих примеров, в котором по меньшей мере часть одной из средней секции, первой впитывающей секции и второй впитывающей секции скреплена в пучок ободком, или бушингом, или хомутом.

Пример 14: Изделие в соответствии с примером 13, в котором ободок, или бушинг, или хомут содержат охватывающий элемент.

Пример 15: Изделие в соответствии с любым из предыдущих примеров, в котором количество волокон в первой впитывающей секции отличается от количества волокон во второй впитывающей секции.

Пример 16: Изделие в соответствии с любым из предыдущих примеров, в котором свойство поверхности нитей в первой впитывающей секции отличается от свойства поверхности нитей во второй впитывающей секции.

Пример 17: Изделие в соответствии с любым из предыдущих примеров, в котором длина первой впитывающей секции отличается от длины второй впитывающей секции.

Пример 18: Изделие в соответствии с любым из предыдущих примеров, в котором первая впитывающая секция имеет длину, составляющую не более 10 процентов, 20 процентов, 30 процентов, 40 процентов, 50 процентов, 60 процентов от общей длины пучка нитей.

Пример 19: Изделие в соответствии с любым из предыдущих примеров, в котором вторая впитывающая секция имеет длину, составляющую не более 10 процентов, 20 процентов, 30 процентов, 40 процентов, 50 процентов, 60 процентов от общей длины пучка нитей.

Пример 20: Изделие в соответствии с любым из предыдущих примеров, в котором средняя секция имеет длину, составляющую по меньшей мере 5 процентов, 10 процентов, 20 процентов, 30 процентов, 40 процентов, 50 процентов, 60 процентов, 70 процентов или 80 процентов от общей длины пучка нитей.

Пример 21: Изделие в соответствии с любым из предыдущих примеров, в котором средняя секция имеет длину, составляющую не более 10, процентов, 20 процентов, 30 процентов, 40 процентов, 50 процентов, 60 процентов, 70 процентов 80 процентов, 90 процентов или 100 процентов от общей длины пучка нитей.

Пример 22: Изделие в соответствии с любым из предыдущих примеров, в котором в средней секции среднее межцентровое расстояние между соседними нитями составляет не более 0,025 миллиметра, не более 0,05 миллиметра, не более 0,1 миллиметра, не более 0,15 миллиметра, не более 0,2 миллиметра, не более 0,25 миллиметра, не более 0,3 миллиметра, не более 0,35 миллиметра, не более 0,4 миллиметра, не более 0,45 миллиметра или не более 0,5 миллиметра.

Пример 23: Изделие в соответствии с любым из предыдущих примеров, в котором общая длина пучка нитей находится в диапазоне от 5 миллиметров до 70 миллиметров, в частности от 10 миллиметров до 60 миллиметров, предпочтительно от 20 миллиметров до 50 миллиметров.

Пример 24: Изделие в соответствии с любым из предыдущих примеров, в котором пучок нитей содержит расходящуюся веером часть в по меньшей мере одной из первой концевой части и второй концевой части пучка нитей, в которой нити расходятся друг от друга.

Пример 25: Изделие в соответствии с примером 24, в котором расходящаяся веером часть имеет длину, составляющую по меньшей мере 5 процентов, 10 процентов, 20 процентов или 30 процентов от общей длины пучка нитей.

Пример 26: Изделие согласно любому из примеров 24-25, в котором расходящаяся веером часть имеет длину, составляющую не более 10 процентов, 20 процентов, 30 процентов, 40 процентов от общей длины пучка нитей.

Пример 27: Изделие в соответствии с любым из предыдущих примеров, в котором пучок нитей содержит расширенную часть, в которой среднее межцентровое расстояние между нитями больше, чем в других частях пучка нитей вдоль протяженности его длины.

Пример 28: Изделие в соответствии с примером 27, в котором расширенная часть представляет собой часть средней секции, или в котором средняя часть представляет собой часть расширенной части.

Пример 29: Изделие в соответствии с любым из предыдущих примеров, в котором пучок нитей содержит множество первых нитей, содержащих первый токоприемный материал.

Пример 30: Изделие в соответствии с примером 29, в котором указанное множество первых нитей представляют собой нити из твердого материала.

Пример 31: Изделие в соответствии с любым из примеров 29 или 30, в котором указанное множество первых нитей представляют собой нити из материала одного класса.

Пример 32: Изделие в соответствии с любым из примеров 29-31, в котором указанное множество первых нитей выполнено из первого токоприемного материала.

Пример 33: Изделие в соответствии с любым из примеров 29-32, в котором первый токоприемный материал содержит или состоит из одного из ферримагнитного материала или ферромагнитного материала, или электропроводящего материала, или электропроводящего ферримагнитного материала, или электропроводящего ферромагнитного материала.

Пример 34: Изделие в соответствии с любым из примеров 29-33, в котором первый токоприемный материал содержит или состоит из одного из феррита, алюминия, железа, никеля, меди, бронзы, кобальта, сплава никеля, нелегированной углеродистой стали, нержавеющей стали, ферритной нержавеющей стали, ферромагнитной нержавеющей стали, мартенситной нержавеющей стали или аустенитной нержавеющей стали.

Пример 35: Изделие в соответствии с любым из примеров 29-34, в котором указанное множество первых нитей имеют диаметр, составляющий по меньшей мере 0,015 миллиметра, по меньшей мере 0,02 миллиметра, по меньшей мере 0,025 миллиметра, по меньшей мере 0,05 миллиметра, по меньшей мере 0,075 миллиметра, по меньшей мере 0,1 миллиметра, по меньшей мере 0,125 миллиметра, по меньшей мере 0,15 миллиметра, по меньшей мере 0,2 миллиметра, по меньшей мере 0,3 миллиметра или по меньшей мере 0,4 миллиметра.

Пример 36: Изделие в соответствии с любым из примеров 29-35, в котором указанное множество первых нитей имеют диаметр не более 0,025 миллиметра, не более 0,05 миллиметра, не более 0,1 миллиметра, не более 0,15 миллиметра, не более 0,2 миллиметра, не более 0,25 миллиметра, не более 0,3 миллиметра, не более 0,35 миллиметра, не более 0,4 миллиметра, не более 0,45 миллиметра или не более 0,5 миллиметра.

Пример 37: Изделие в соответствии с любым из примеров 29-36, в котором указанное множество первых нитей имеют круглое, эллиптическое, овальное, треугольное, прямоугольное, квадратное, шестиугольное или многоугольное поперечное сечение.

Пример 38: Изделие согласно любому из примеров 29-37, в котором указанное множество первых нитей имеет обработанную поверхность, в частности содержит поверхностное покрытие, например усиливающее аэрозолизацию поверхностное покрытие, адгезирующее жидкость поверхностное покрытие, отталкивающее жидкость поверхностное покрытие или антибактериальное поверхностное покрытие.

Пример 39: Изделие в соответствии с любым из примеров 29-38, в котором указанное множество первых нитей в пучке нитей содержит от 3 до 100 первых нитей, в частности от 10 до 80 первых нитей, предпочтительно от 20 до 60 первых нитей, более предпочтительно от 30 до 50 первых нитей, например, 40 первых нитей.

Пример 40: Изделие в соответствии с любым из примеров 29-39, в котором пучок нитей дополнительно содержит множество вторых нитей, содержащих второй токоприемный материал.

Пример 41: Изделие в соответствии с примером 40, в котором второй токоприемный материал содержит одно из ферримагнитного материала или ферромагнитного материала.

Пример 42: Изделие в соответствии с любым из примеров 40 или 41, в котором второй токоприемный материал имеет температуру Кюри ниже 500 градусов по Цельсию, в частности ниже 350 градусов по Цельсию, предпочтительно ниже 300 градусов по Цельсию, более предпочтительно ниже 250 градусов по Цельсию, еще более предпочтительно ниже 200 градусов по Цельсию, наиболее предпочтительно ниже 150 градусов по Цельсию.

Пример 43: Изделие в соответствии с любым из примеров 40-42, в котором второй токоприемный материал содержит одно из никеля, сплава никеля, мю-металла или пермаллоя.

Пример 44: Изделие в соответствии с любым из примеров 40-43, в котором указанное множество вторых нитей представляют собой нити из твердого материала.

Пример 45: Изделие в соответствии с любым из примеров 40-44, в котором указанное множество вторых нитей представляют собой нити из материала одного класса.

Пример 46: Изделие в соответствии с любым из примеров 40-45, в котором указанное множество вторых нитей выполнены из второго токоприемного материала.

Пример 47: Изделие в соответствии с любым из примеров 40-46, в котором указанное множество вторых нитей имеет обработанную поверхность, в частности содержит поверхностное покрытие, например усиливающее аэрозолизацию поверхностное покрытие, адгезирующее жидкость поверхностное покрытие, отталкивающее жидкость поверхностное покрытие или антибактериальное поверхностное покрытие.

Пример 48: Изделие в соответствии с любым из примеров 40-47, в котором по меньшей мере одна из, в частности каждая из указанного множества вторых нитей имеет круглое, эллиптическое, овальное, треугольное, прямоугольное, квадратное, шестиугольное или многоугольное поперечное сечение.

Пример 49: Изделие в соответствии с любым из примеров 40-48, в котором указанное множество вторых нитей имеют диаметр, составляющий по меньшей мере 0,015 миллиметра, по меньшей мере 0,02 миллиметра, по меньшей мере 0,025 миллиметра, по меньшей мере 0,05 миллиметра, по меньшей мере 0,075 миллиметра, по меньшей мере 0,1 миллиметра, по меньшей мере 0,125 миллиметра, по меньшей мере 0,15 миллиметра, по меньшей мере 0,2 миллиметра, по меньшей мере 0,3 миллиметра или по меньшей мере 0,4 миллиметра.

Пример 50: Изделие в соответствии с любым из примеров 40-49, в котором указанное множество вторых нитей имеют диаметр не более 0,025 миллиметра, не более 0,05 миллиметра, не более 0,1 миллиметра, не более 0,15 миллиметра, не более 0,2 миллиметра, не более 0,25 миллиметра, не более 0,3 миллиметра, не более 0,35 миллиметра, не более 0,4 миллиметра, не более 0,45 миллиметра или не более 0,5 миллиметра.

Пример 51: Изделие в соответствии с любым из примеров 40-50, в котором указанное множество первых нитей и указанное множество вторых нитей имеют одинаковый диаметр.

Пример 52: Изделие в соответствии с любым из примеров 40-50, в котором указанное множество первых нитей и указанное множество вторых нитей имеют разный диаметр.

Пример 53: Изделие в соответствии с любым из примеров 40-52 в котором указанное множество вторых нитей в пучке нитей содержит от 1 до 100 вторых нитей, в частности от 10 до 80 вторых нитей, предпочтительно от 20 до 60 вторых нитей, более предпочтительно от 30 до 50 вторых нитей, например, 40 вторых нитей.

Пример 54: Изделие в соответствии с любым из примеров 40-53, в котором указанное множество первых нитей и указанное множество вторых нитей по существу одинаково распределены по пучку нитей.

Пример 55: Изделие в соответствии с любым из примеров 40-53, в котором указанное множество первых нитей и указанное множество вторых нитей неодинаково распределены по пучку нитей.

Пример 56: Изделие в соответствии с любым из примеров 40-55, в котором длина указанного множества вторых нитей отличается от длины указанного множества первых нитей.

Пример 57: Изделие в соответствии с любым из примеров 40-56, в котором длина указанного множества вторых нитей меньше, чем длина указанного множества первых нитей.

Пример 58: Изделие в соответствии с любым из примеров 40-56, в котором длина множества вторых нитей больше, чем длина множества первых нитей.

Пример 59: Система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, с индукционным нагревом, изделие, генерирующее аэрозоль, согласно любому из предыдущих примеров для использования с указанным устройством, генерирующим аэрозоль, причем указанное устройство содержит:

приемную полость для размещения с возможностью извлечения устройства, генерирующего аэрозоль;

по меньшей мере один индукционный источник, выполненный и расположенный с возможностью создавать переменное магнитное поле в средней секции пучка нитей, когда изделие размещено в приемной полости.

Пример 60: Система, генерирующая аэрозоль, в соответствии с примером 59, в которой индукционный источник содержит катушку индуктивности, расположенную вокруг приемной полости, в частности вокруг средней части пучка нитей, когда изделие размещено в приемной полости.

Далее примеры будут дополнительно описаны со ссылкой на фигуры, на которых:

на Фиг. 1 схематически изображен первый приведенный в качестве примера вариант осуществления изделия, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению;

на Фиг. 2 показано поперечное сечение изделия, генерирующего аэрозоль, в соответствии с Фиг. 1 по линии B-B;

на Фиг. 3 показано поперечное сечение токоприемного узла изделия, генерирующего аэрозоль, в соответствии с Фиг. 1 по линии A-A;

на Фиг. 4 схематически показан приведенный в качестве примера вариант осуществления системы, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, и изделие, генерирующее аэрозоль, в соответствии с Фиг. 1;

на Фиг. 5 показан профиль температуры вдоль токоприемного узла при использовании системы, генерирующей аэрозоль, в соответствии с Фиг. 4;

на Фиг. 6 схематически показан второй приведенный в качестве примера вариант осуществления изделия, генерирующего аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением;

на Фиг. 7 схематически показан третий приведенный в качестве примера вариант осуществления изделия, генерирующего аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением; и

на Фиг. 8 схематически показан четвертый приведенный в качестве примера вариант осуществления изделия, генерирующего аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением.

На Фиг. 1 схематически показано изделие 40, генерирующее аэрозоль, соответствии с первым приведенным в качестве примера вариантом осуществления настоящего изобретения. Как будет дополнительно описано ниже в отношении Фиг. 5, изделие 40, генерирующее аэрозоль, выполнено с возможностью использования с устройством, генерирующим аэрозоль, с индукционным нагревом. Изделие 40 содержит по существу цилиндрический кожух 43 изделия, выполненный из непроницаемого для жидкости материала, например PP (полипропилена). Изделие дополнительно содержит имеющий по существу форму диска бушинг 44, который расположен внутри кожуха 43 изделия примерно на половине протяженности длины изделия 40. Бушинг 44 разделяет внутреннее пустое пространство кожуха 43 изделия на две части, а именно резервуар 41 для жидкости, который содержит жидкость 51, образующую аэрозоль, и испарительную полость 45. Как видно на Фиг. 1, дискообразный бушинг 44 содержит два отверстия, каждое из которых образует выпуск резервуара 41 для жидкости.

В соответствии с настоящим изобретением изделие 40 дополнительно содержит переносящий жидкость токоприемный узел 10, включающий в себя согнутый пучок 18 нитей. В целом, токоприемный узел 10 содержит пучок 18 нитей, который способен выполнять две функции: переноса и нагревания жидкости, образующей аэрозоль. Для этой цели пучок 18 нитей содержит множество первых нитей 11 и множество вторых нитей 12, причем указанное множество первых нитей 11 содержат первый токоприемный материал, и указанное множество вторых нитей 12 содержат второй токоприемный материал. За счет токоприемной природы материалов нитей, первые нити 11 и вторые нити 12 могут индукционно нагреваться в переменном магнитном поле и, соответственно, нагревать жидкость, образующую аэрозоль, находящуюся в тепловом контакте с нитями. Далее, за счет расположения первых и вторых нитей 11, 12 в пучке 18 нитей и за счет малого диаметра нитей 11, 12, пучок 18 нитей содержит узкие каналы, образованные между нитями 11, 12, которые обеспечивают капиллярное действие вдоль протяженности длины пучка 18 нитей.

В этом варианте осуществления пучок 18 нитей является изогнутым. Более конкретно, пучок 18 нитей имеет по существу U-образную форму с двумя плечами и основанием, которое расположено симметрично между обоими плечами. Каждое из двух плеч U-образного пучка 18 нитей проходит через одно из двух отверстий в бушинге 44, таким образом, чтобы быть частично расположенным в резервуаре 41 для жидкости и быть частично расположенным в испарительной камере 45. За счет этого пучок 18 нитей способен переносить жидкость 51, образующую аэрозоль, из указанного резервуара 41 для жидкости через выпуск в область вне указанного резервуара 41 для жидкости, то есть в испарительную камеру 45. Соответственно, те части пучка 18 нитей, которые расположены в резервуаре 41 для жидкости, в частности погружены в жидкость 51, образующую аэрозоль, действуют как первая впитывающая секция 13 и вторая впитывающая секция 14.

В отличие от этого, средняя секция 15 пучка 18 нитей, которая расположена между первой впитывающей секцией 13 и второй впитывающей секцией 14 вне резервуара 41 для жидкости, может действовать по меньшей мере частично как нагревательная секция 16 для испарения жидкости 51, образующей аэрозоль, при воздействии на эту часть переменного магнитного поля для индукционного нагревания нитей 12, 13. Предпочтительно основание, т. е. вершина имеющего U-образную форму пучка 18 нитей используется как нагревательная секция 16 для испарения жидкости 51, образующей аэрозоль, которая переносится из обоих плеч имеющего U-образную форму пучка 18 нитей к средней секции 15. В испарительной полости 45, испаренная жидкость, образующая аэрозоль, может контактировать с воздушным трактом с вытягиванием ее наружу в виде аэрозоля.

Длина первой и второй впитывающей секции 13, 14 может использоваться для управления количеством жидкости, образующей аэрозоль, впитываемой и переносимой из указанного резервуара 41 для жидкости в испарительную полость 45, что является преимуществом. В этом варианте осуществления каждая впитывающая секция 13, 14 имеет длину, составляющую приблизительно 30% общей длины пучка 18 нитей.

По меньшей мере вдоль средней секции 15 множество нитей 11, 12 расположены параллельно друг другу. Таким образом, средняя секция 15 определяется как та часть пучка 18 нитей, которая расположена вне резервуара 41 для жидкости между первой и второй впитывающими секциями 13, 14 и в которой множество нитей 11, 12 расположены параллельно друг другу. То есть, средняя часть 15 пучка 18 нитей представляет собой несвитый пучок нитей, в котором первые и вторые нити 11, 12 не являются ни свитыми, ни скрученными и, соответственно, не пересекаются друг с другом. Предпочтительно множество нитей 11, 12 расположены параллельно друг другу также в первой и второй впитывающих секциях. Параллельное расположение является особенно полезным для обеспечения достаточного и неизменного капиллярного действия вдоль всей протяженности длины средней секции 15. Кроме того, токоприемный узел с параллельным расположением нитей является простым и экономичным в изготовлении. По сути, токоприемный узел 10 может быть изготовлен путем объединения в пучок множества нитей в по существу параллельной компоновке вдоль секции определенной длины, то есть средней секции, и нарезки пучка нитей до желаемой длины. В варианте осуществления в соответствии с Фиг. 1 нити 11, 12 удерживаются вместе в параллельной конфигурации за счет пропускания через отверстия в бушинге 44. Обратимся к Фиг. 2, где показано поперечное сечение изделия, генерирующего аэрозоль, в соответствии с Фиг. 1 по линии B-B: отверстия в бушинге 44 выполнены в виде пазов 49 со сходящимися краями, которые открыты в направлении внутренней поверхности цилиндрического кожуха 43 изделия, за счет чего нити 11, 12 собираются в пучок пазами 49 со сходящимися краями и в то же время зажимаются между бушингом 44 и внутренней поверхностью цилиндрического кожуха 43 изделия.

На Фиг. 3 показано поперечное сечение токоприемного узла 10 через пучок 18 нитей по линии A-A в соответствии с Фиг. 1, то есть через среднюю секцию 15. И множество первых нитей 11, и множество вторых нитей 12 представляют собой нити из твердого материала с по существу круглым поперечным сечением. За счет круглого поперечного сечения нити 11, 12 не контактируют по площади, а контактируют только по линии друг с другом, что обеспечивает самопроизвольное образование капиллярных промежутков между множеством нитей 11, 12. Также возможны другие формы поперечного сечения множества первых и вторых нитей 11, 12, например овальное, эллиптическое, треугольное, прямоугольное, квадратное, шестиугольное или многоугольное поперечное сечение.

Для обеспечения достаточного капиллярного действия среднее межцентровое расстояние D между соседними нитями 11, 12 в пучке нитей составляет не более 0,5 миллиметра, в частности не более 0,25 миллиметра, предпочтительно не более 0,1 миллиметра, не более 0,05 миллиметра, еще более предпочтительно не более 0,025 миллиметра.

Капиллярное действие усиливается также малым радиусом кривизны и, соответственно, малым диаметром первых и вторых нитей 11, 12. Соответственно, первые и вторые нити могут иметь диаметр не более 0,025 миллиметра, не более 0,05 миллиметра, не более 0,1 миллиметра, не более 0,15 миллиметра, не более 0,2 миллиметра, не более 0,25 миллиметра, не более 0,3 миллиметра, не более 0,35 миллиметра, не более 0,4 миллиметра, не более 0,45 миллиметра или не более 0,5 миллиметра. Однако диаметр первых и вторых нитей 11, 12 все же должен быть больше, чем умноженная на два глубина поверхностного слоя, для наведения достаточного количества вихревых токов и, соответственно, генерирования достаточного количества тепловой энергии при воздействии на пучок 18 нитей переменным магнитным полем. Соответственно, в зависимости от используемых материалов и частоты переменного магнитного поля, первые и вторые нити 11, 12 могут иметь диаметр, составляющий по меньшей мере 0,015 миллиметра, по меньшей мере 0,02 миллиметра, по меньшей мере 0,025 миллиметра, по меньшей мере 0,05 миллиметра, по меньшей мере 0,075 миллиметра, по меньшей мере 0,1 миллиметра, по меньшей мере 0,125 миллиметра, по меньшей мере 0,15 миллиметра, по меньшей мере 0,2 миллиметра, по меньшей мере 0,3 миллиметра или по меньшей мере 0,4 миллиметра.

В настоящем варианте осуществления первые и вторые нити 11, 12 содержат адгезирующее жидкость поверхностное покрытие (не показано). Адгезирующее жидкость поверхностное покрытие дополнительно усиливает капиллярное действие пучка 18 нитей.

Первый токоприемный материал указанного множества первых нитей 11 оптимизирован в отношении генерирования тепла. Например, первый токоприемный материал может представлять собой ферромагнитную нержавеющую сталь, что обеспечивает индукционное нагревание указанного множества первых нитей 11 за счет вихревых токов, а также потерь на гистерезис. Температуру Кюри ферромагнитного первого токоприемного материала выбирают таким образом, чтобы она была значительно выше температуры испарения, предпочтительно выше 300 градусов по Цельсию. В отличие от этого, как описано дополнительно выше, указанное множество вторых нитей 12 служит в основном маркерами температуры. Для этой цели второй токоприемный материал может представлять собой ферромагнитный или ферримагнитный материал, который предпочтительно имеет температуру Кюри, приблизительно равную заданной рабочей температуре токоприемного узла 10. Соответственно, когда токоприемный узел 10 достигает температуры Кюри второго токоприемного материала, магнитные свойства второго токоприемного материала меняются с ферромагнитных или ферримагнитных на парамагнитные, что сопровождается временным изменением их электрического сопротивления. Таким образом, посредством наблюдения за соответствующим изменением электрического тока, потребляемого индукционным источником 30, который используется для создания переменного магнитного поля, можно определить, когда второй токоприемный материал достиг своей температуры Кюри и, таким образом, когда была достигнута заданная рабочая температура. Подходящие материалы для второго токоприемного материала могут представлять собой никель, сплав никеля, мю-металл или пермаллой. Для удовлетворительного функционирования в качестве маркеров температуры требуется лишь небольшое количество вторых нитей. Соответственно, количество нитей 11 может быть больше, в частности, в два раза, или три раза, или четыре раза, или пять раз, или шесть раз, или семь раз, или восемь раз, или девять раз, или десять раз, чем количество вторых нитей 12. В этом варианте осуществления пучок 18 нитей в качестве примера содержит сорок первых нитей 11 и пять вторых нитей 12.

На Фиг. 3 также видно, что указанное множество вторых нитей 12 случайным образом распределено по пучку 18 нитей. Случайное распределение требует лишь небольших усилий при изготовлении пучка 18 нитей, что является преимуществом. На Фиг. 3 также видно, что пучок 18 нитей имеет по существу круглое поперечное сечение, которое является особенно простым в изготовлении.

Обратимся снова к Фиг. 1: изделие 40 содержит впуски 46 для воздуха, проходящие через кожух 43 изделия в испарительную полость 45, которые позволяют воздуху поступать в испарительную полость 45. Впуск 46 для воздуха может быть выполнен с возможностью обеспечивать поток воздуха рядом с нагревательной секцией 16 пучка 18 нитей или вокруг нее. Впуск 46 для воздуха может представлять собой отверстие в корпусе резервуара. Аналогично, впуск 46 для воздуха может представлять собой сопло, которое выполнено с возможностью направлять поток воздуха в определенное целевое положение на пучке 18 нитей. Дополнительно изделие 40 содержит мундштук 47, образующий проксимальную концевую часть испарительной полости 45. Мундштук 47 имеет сужающуюся форму с выпуском 48 для воздуха на самом его конце, что позволяет пользователю непосредственно вдыхать аэрозоль из изделия. Предпочтительно мундштук содержит фильтр (не показан). Соответственно, когда пользователь делает затяжку, жидкость, образующая аэрозоль, испаряемая из нагревательной секции 17, приводится в контакт с потоком воздуха, поступившим в испарительную полость 45 через впуски 46 для воздуха, с образованием аэрозоля, который может быть вытянут наружу через выпуск 48 для воздуха в мундштуке 47.

В целом, изделие 40, генерирующее аэрозоль, может представлять собой изделие, генерирующее аэрозоль, для однократного использования или изделие, генерирующее аэрозоль, для многократного использования. В последнем случае изделие 40, генерирующее аэрозоль, может быть перезаполняемым. То есть, резервуар 41 для жидкости может быть выполнен с возможностью повторного заполнения жидкостью 51, образующей аэрозоль, после истощения.

На Фиг. 4 схематически показана система 80, генерирующая аэрозоль, в соответствии с приведенным в качестве примера вариантом осуществления настоящего изобретения. Система 80 содержит изделие 40, генерирующее аэрозоль, показанное на Фиг. 1, а также электрическое устройство 60, генерирующее аэрозоль, которое способно взаимодействовать с изделием 40 для генерирования аэрозоля. Для этого устройство 60, генерирующее аэрозоль, содержит приемную полость 62, образованную в кожухе 61 устройства на проксимальном конце устройства 60. Приемная полость 62 выполнена с возможностью размещения с возможностью извлечения по меньшей мере части изделия 40, генерирующего аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, дополнительно выполнено с возможностью индукционно нагревать токоприемный узел 10 в нагревательной секции 16 пучка 18 нитей для испарения жидкости 51, образующей аэрозоль, которая переносится из первой и второй впитывающей секции 13, 14 в среднюю часть 15 пучка 18 нитей.

Для нагревания токоприемного узла 10 устройство 60, генерирующее аэрозоль, содержит индукционный источник, содержащий катушку 32 индуктивности. В этом варианте осуществления катушка 32 индуктивности представляет собой единственную спиральную катушку, которая расположена и выполнена с возможностью создавать по существу однородное переменное электромагнитное поле внутри приемной полости 62. Как видно на Фиг. 4, катушка 32 индуктивности расположена вокруг проксимальной концевой части приемной полости 62 таким образом, что она окружает только часть основания имеющего U-образную форму пучка 18 нитей, когда изделие 40, генерирующее аэрозоль, размещено в приемной полости 62. Соответственно, при использовании устройства 60 катушка 32 индуктивности создает переменное магнитное поле, которое только по меньшей мере частично проникает в среднюю секцию 15, то есть нагревательную секцию 16 в испарительной полости 45 изделия 40. В отличие от этого, за счет локального нагревания температура первой и второй впитывающих секций 16 пучка 18 нитей остается на уровне ниже температуры испарения. Это предотвращает кипение жидкости 51, образующей аэрозоль, внутри резервуара 41 для жидкости.

Как следствие, в процессе использования токоприемный узел 10 имеет профиль температуры вдоль протяженности длины изделия с участками более высокой и более низкой температуры, как показано на Фиг. 5. Более конкретно, профиль температуры демонстрирует повышение от температур ниже температуры испарения T_исп жидкости, образующей аэрозоль, в первой и второй впитывающих секциях 13, 14 до температур выше соответствующей температуры испарения в нагревательной секции 16 в части основания пучка 18 нитей.

Фактический профиль температуры, формирующийся при использовании токоприемного узла 10, зависит от теплопроводности и длины пучка 18 нитей. Соответственно, для достижения достаточного градиента температуры между впитывающими секциями 13, 14 и нагревательной секцией необходима определенная общая длина пучка нитей. В этом варианте осуществления общая длина имеющего U-образную форму пучка 18 нитей от самого конца плеч 13, 14 до самого конца основания имеющего U-образную форму пучка 18 нитей может лежать в диапазоне от 5 миллиметров до 50 миллиметров, в частности от 10 миллиметров до 40 миллиметров, предпочтительно от 10 миллиметров до 30 миллиметров, более предпочтительно от 10 миллиметров до 20 миллиметров.

Совместно индукционный источник устройства 60, генерирующего аэрозоль, и токоприемный узел 10 изделия 44, генерирующего аэрозоль, образуют индукционный нагревательный узел.

Устройство 60, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит контроллер 64 для управления работой системы 80, генерирующей аэрозоль, в частности для управления функцией нагревания.

Кроме того, устройство 60, генерирующее аэрозоль, содержит источник 63 питания, обеспечивающий электропитание для создания переменного магнитного поля. Предпочтительно источник 63 питания представляет собой батарею, такую как литий-железо-фосфатная батарея. Источник 63 питания может иметь емкость, которая обеспечивает возможность накопления достаточной энергии для одного или более сеансов использования.

И контроллер 64, и источник 63 питания расположены в дистальной части устройства 60, генерирующего аэрозоль.

На Фиг. 6 схематически показан второй приведенный в качестве примера вариант осуществления изделия 140, генерирующего аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением. В целом, изделие 140, генерирующее аэрозоль, в соответствии с Фиг. 6 очень сходно с изделием 40, генерирующим аэрозоль, показанным на Фиг. 1 и Фиг. 4. Поэтому идентичные или схожие элементы обозначены одинаковыми ссылочными номерами, но увеличенными на 100. В отличие от первого варианта осуществления, показанного на Фиг. 1 и 4, токоприемный узел 110 изделия 140, генерирующего аэрозоль, в соответствии с Фиг. 6 содержит расходящуюся веером часть 190 на каждом конце впитывающих секций 113, 114. В указанной расходящейся веером части 190 первые нити 111 и вторые нити 112 расходятся друг от друга, что способствует переносу жидкости, образующей аэрозоль.

Дополнительно пучок нитей 118 содержит расширенную часть 120, в которой среднее межцентровое расстояние между нитями 111, 112 больше, чем в других частях пучка 118 нитей. В частности, указанная расширенная часть является частью средней секции 115, что обеспечивает возможность попадания испаренной жидкости, образующей аэрозоль, в воздушный тракт и, соответственно, обеспечивает возможность образования аэрозоля.

На Фиг. 7 схематически показан третий приведенный в качестве примера вариант осуществления изделия 240, генерирующего аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением. Здесь также изделие 240, генерирующее аэрозоль, в соответствии с Фиг. 6 очень сходно с изделием 40, генерирующим аэрозоль, показанным на Фиг. 1 и Фиг. 4. Поэтому идентичные или схожие элементы обозначены одинаковыми ссылочными номерами, но увеличенными на 200. В отличие от первого варианта осуществления, показанного на Фиг. 1 и 4, токоприемный узел 110 изделия 240, генерирующего аэрозоль, в соответствии с Фиг. 7 содержит разделительную стенку 250, которая разделяет резервуар для жидкости 241 на первое отделение 253 и второе отделение 254. Разделительная стенка 250 расположена и выполнена таким образом, что первое отделение 253 отделено по текучей среде от второго отделения 254. Это позволяет хранить соответствующую жидкость, образующую аэрозоль, отдельно в каждом из отделений без смешивания жидкостей, образующих аэрозоль, друг с другом. В этом варианте осуществления изделие 240 содержит первую жидкость 251, образующую аэрозоль, заключенную в первом отделении 253, и вторую жидкость 252, образующую аэрозоль, заключенную во втором отделении 254. Предпочтительно первая жидкость, образующая аэрозоль, отличается от второй жидкости, образующей аэрозоль. Поскольку и первая впитывающая секция, и вторая впитывающая секция обе переносят соответствующую жидкость, образующую аэрозоль, в среднюю часть пучка нитей, токоприемный узел можно использовать для испарения одновременно различных типов жидкостей, образующих аэрозоль, что является преимуществом. Это увеличивает разнообразие ощущений пользователя, что является преимуществом. Возможен вариант, в котором первая жидкость, образующая аэрозоль, и вторая жидкость, образующая аэрозоль, являются одинаковыми.

Разнообразие ощущений пользователя может быть дополнительно увеличено, если первая впитывающая секция 13 и вторая впитывающая секция 14 отличаются друг от друга по меньшей мере по одной характеристике. Это может дать возможность управлять соответствующим количеством жидкости, образующей аэрозоль, переносимым из первого отделения 253 и второго отделения 254 и, соответственно, управлять составом аэрозоля.

Например, как показано на Фиг. 7, длина первой впитывающей секции 213 может отличаться от длины второй впитывающей секции 214 (в данном случае быть короче нее), за счет чего разные количества первой и второй жидкости 251, 252, образующей аэрозоль, будут переноситься из первого отделения 253 и второго отделения 254 в среднюю часть 215.

Далее, как видно на Фиг. 7, количество волокон в первой впитывающей секции 213 отличается (в данном случае больше) от количества волокон во второй впитывающей секции 214. За счет разницы в количестве нитей первая впитывающая секция и вторая впитывающая секция обладают различными показателями способности переносить жидкость, что также дает различные количества 251, 252 жидкости, образующей аэрозоль, переносимые из первого отделения 253 и второго отделения 254 в среднюю часть 215.

В альтернативном варианте осуществления или дополнительно свойства поверхности нитей в первой впитывающей секции 213 могут отличаться от свойств поверхности нитей во второй впитывающей секции 214 (не показано). Например, нити в первой впитывающей секции 213 могут содержать адгезирующее жидкость поверхностное покрытие, которое отличается от адгезирующего жидкость поверхностного покрытия нитей во второй впитывающей секции 214, что дает разную силу адгезии между соответствующей жидкостью 251, 252, образующей аэрозоль, и нитями соответствующей впитывающей секции 213, 214.

Кроме того, способ объединения в пучок волокон в левом плече имеющего U-образную форму пучка 218 нитей, показанного на Фиг. 7, включающего первую впитывающую секцию 213, может отличаться от способа объединения в пучок волокон в правом плече имеющего U-образную форму пучка 218 нитей, включающего вторую впитывающую секцию 214. Различные способы объединения в пучок могут давать разную силу объединения и, соответственно, разное межцентровое расстояние между волокнами, что также может обуславливать различия в способности к переносу жидкости между правым и левым плечами имеющего U-образную форму пучка 218 нитей.

На Фиг. 8 схематически показан четвертый приведенный в качестве примера вариант осуществления изделия 340, генерирующего аэрозоль, в соответствии с настоящим изобретением. Изделие 340, генерирующее аэрозоль, в соответствии с Фиг. 8 очень сходно с изделием 240, генерирующим аэрозоль, показанными на Фиг. 7. Соответственно, идентичные или сходные признаки обозначены одинаковыми ссылочными номерами, увеличенными на 100. В отличие от третьего варианта осуществления, показанного на Фиг. 7, имеющий U-образную форму пучок 318 нитей изделия 340, генерирующего аэрозоль, в соответствии с Фиг. 8 не зажат между бушингом и внутренней поверхностью кожуха изделия. Вместо этого, каждое из плеч имеющего U-образную форму пучка 318 нитей проходит через соответствующую апертуру (отверстие) в бушинге 344. Соответственно, первая впитывающая секция 313 и вторая впитывающая секция 314 проходят, наоборот, по центру в первое отделение 353 и второе отделение 354, соответственно. Как следствие, улучшается погружение первой впитывающей секции 313 и второй впитывающей секции 314 в первую жидкость 351, образующую аэрозоль, и вторую жидкость 352, образующую аэрозоль.

Кроме того, конфигурация в соответствии с Фиг. 8 дает возможность заранее расположить пучок 318 нитей в бушинге 344, после чего они оба могут быть вставлены в кожух 343 изделия. Разные диаметры соответствующей апертуры (отверстия) можно использовать для реализации разных рабочих жил двух плеч имеющего U-образную форму пучка 318 нитей и, соответственно, для реализации различных характеристик переноса жидкости в двух плечах.

Для целей настоящего описания и приложенной формулы изобретения, за исключением случаев, когда 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 в себя раскрытые точки минимума и максимума, и включают в себя любые промежуточные диапазоны внутри них, которые могут быть конкретно перечислены или конкретно не перечислены в настоящем документе. Следовательно, в этом контексте число А следует понимать как А ± 5 процентов от А. В этом контексте число А можно считать включающим числовые значения, находящиеся в пределах обычной стандартной ошибки для измерения свойства, которое число А модифицирует. В некоторых случаях число А при использовании в приложенной формуле изобретения может отклоняться на выраженные выше в численной форме процентные доли при условии, что величина, на которую отклоняется А, существенно не влияет на основную и новую характеристику (характеристики) заявленного изобретения. Кроме того, все диапазоны включают в себя раскрытые точки минимума и максимума, и включают в себя любые промежуточные диапазоны внутри них, которые могут быть конкретно перечислены или конкретно не перечислены в настоящем документе.

Изобретение относится к изделию, генерирующему аэрозоль, для использования с устройством, генерирующим аэрозоль, с индукционными нагревом. Изделие содержит резервуар для жидкости для хранения жидкости, образующей аэрозоль. Изделие дополнительно содержит переносящий жидкость токоприемный узел для переноса жидкости, образующей аэрозоль, из резервуара для жидкости в область вне указанного резервуара для жидкости, а также для индукционного нагрева жидкости, образующей аэрозоль, под воздействием переменного магнитного поля для генерирования аэрозоля. Токоприемный узел содержит пучок нитей из множества индукционно нагреваемых нитей. Пучок нитей содержит первую впитывающую секцию, вторую впитывающую секцию и среднюю секцию между первой впитывающей секцией и второй впитывающей секцией. Каждая из первой впитывающей секции и второй впитывающей секции расположена по меньшей мере частично в резервуаре для жидкости, а средняя секция расположена в области вне указанного резервуара для жидкости. По меньшей мере вдоль средней секции указанное множество нитей расположены параллельно друг другу. Настоящее изобретение также относится к системе, генерирующей аэрозоль, содержащей такое изделие, генерирующее аэрозоль, и устройство, генерирующее аэрозоль, для использования с этим изделием. Техническим результатом является облегчение изготовления изделия и улучшение впитывающей способности. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Изделие, генерирующее аэрозоль, для использования с устройством, генерирующим аэрозоль, с индукционным нагревом, причем изделие содержит резервуар для жидкости для хранения жидкости, образующей аэрозоль, и переносящий жидкость токоприемный узел для переноса жидкости, образующей аэрозоль, из указанного резервуара для жидкости в область вне указанного резервуара для жидкости и для индукционного нагрева жидкости, образующей аэрозоль, под влиянием переменного магнитного поля с генерированием аэрозоля, при этом токоприемный узел содержит пучок нитей из множества индукционно нагреваемых нитей, причем указанный пучок нитей содержит первую впитывающую секцию, вторую впитывающую секцию и среднюю секцию между первой впитывающей секцией и второй впитывающей секцией, при этом каждая из первой впитывающей секции и второй впитывающей секции расположена по меньшей мере частично в резервуаре для жидкости, а средняя секция расположена в области вне указанного резервуара для жидкости, и при этом вдоль по меньшей мере средней секции указанное множество нитей расположены параллельно друг другу, и при этом первая впитывающаяся секция и вторая впитывающая секция различаются по меньшей мере одним: количеством волокон в соответствующей впитывающей секции, свойством поверхности нитей в соответствующей впитывающей секции или длиной соответствующей впитывающей секции.

2. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что пучок нитей имеет по существу U-образную, или C-образную, или V-образную форму.

3. Изделие по п. 2, отличающееся тем, что каждая из первой впитывающей секции и второй впитывающей секции образует по меньшей мере частично плечо указанной U-образной, или C-образной, или V-образной формы, соответственно, и при этом средняя секция образует основание указанной U-образной, или C-образной, или V-образной формы, соответственно.

4. Изделие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что первая впитывающая секция расположена по меньшей мере частично в первой концевой части пучка нитей, и при этом вторая впитывающая секция расположена по меньшей мере частично во второй концевой части пучка нитей.

5. Изделие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что резервуар для жидкости содержит первое отделение и второе отделение, причем первая впитывающая секция расположена по меньшей мере частично в первом отделении, и вторая впитывающая секция расположена по меньшей мере частично во втором отделении.

6. Изделие по п. 5, отличающееся тем, что первое отделение отделено по текучей среде от второго отделения.

7. Изделие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что первая впитывающая секция имеет длину, составляющую не более 10 процентов, 20 процентов, 30 процентов, 40 процентов, 50 процентов, 60 процентов от общей длины пучка нитей, и при этом вторая впитывающая секция имеет длину, составляющую не более 10 процентов, 20 процентов, 30 процентов, 40 процентов 50, процентов, 60 процентов от общей длины пучка нитей.

8. Изделие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что средняя секция имеет длину, составляющую не более 10 процентов, 20 процентов, 30 процентов, 40 процентов, 50 процентов, 60 процентов, 70 процентов, 80 процентов или 90 процентов от общей длины пучка нитей.

9. Изделие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что пучок нитей содержит расширенную часть, в которой среднее межцентровое расстояние между нитями больше, чем в других частях пучка нитей по протяженности его длины.

10. Изделие по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что пучок нитей содержит множество первых нитей, содержащих первый токоприемный материал, и множество вторых нитей, содержащих второй токоприемный материал, причем второй токоприемный материал содержит одно из ферримагнитного материала или ферромагнитного материала.

11. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, с индукционным нагревом, изделие, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов для использования с указанным устройством, генерирующим аэрозоль, причем указанное устройство содержит:

приемную полость для размещения с возможностью извлечения изделия, генерирующего аэрозоль;

по меньшей мере один индукционный источник, выполненный и расположенный с возможностью создавать переменное магнитное поле в средней секции пучка нитей, когда изделие размещено в приемной полости.

12. Система, генерирующая аэрозоль, по п. 11, отличающаяся тем, что индукционный источник содержит катушку индуктивности, расположенную вокруг приемной полости, в частности вокруг средней секции пучка нитей, когда изделие размещено в приемной полости.