НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ, СОДЕРЖАЩИЙ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩУЮ СЕТКУ Российский патент 2025 года по МПК H05B3/44 

Настоящее изобретение относится к нагревательному элементу для системы, генерирующей аэрозоль. В частности, настоящее изобретение относится к нагревательному элементу для системы, генерирующей аэрозоль, причем нагревательный элемент содержит первую и вторую нити, проходящие в первом и втором направлениях. Первые нити содержат первый материал, а вторые нити содержат второй материал, при этом первый материал обладает большей электропроводностью, чем второй материал. Настоящее изобретение также относится к нагревателю в сборе, картриджу, системе, генерирующей аэрозоль и способу образования сетки.

Известны удерживаемые рукой электрические устройства и системы, генерирующие аэрозоль, которые содержат часть устройства, содержащую батарею и управляющую электронику, часть для содержания или вмещения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и электрический нагреватель для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, для генерирования аэрозоля. Нагреватель, как правило, содержит катушку из проволоки, которая намотана вокруг удлиненного фитиля, который переносит жидкий субстрат, образующий аэрозоль, из отделения для хранения жидкости к нагревателю. Через катушку из проволоки может быть пропущен электрический ток для нагрева нагревателя и, следовательно, генерирования аэрозоля из субстрата, образующего аэрозоль. В других устройствах нагреватель может содержать электропроводящую сетку. Также имеется мундштучная часть, через которую пользователь может втягивать аэрозоль в рот.

Некоторые электрические компоненты устройств, генерирующих аэрозоль, такие как спаянные электрические соединения, могут содержать олово. Например, устройства, генерирующие аэрозоль, содержащие нагреватель, содержащий электропроводящую сетку, могут содержать по меньшей мере один оловянный электрод, проходящий через часть сетки для распределения электрического тока по нитям сетки. Однако, когда устройства, генерирующие аэрозоль, используют с жидкими субстратами, образующими аэрозоль, содержащими одну или более кислот, может произойти коррозия оловянных компонентов устройства, генерирующего аэрозоль.

Было бы желательно предоставить нагревательный элемент для системы, генерирующей аэрозоль, который смягчил бы или устранил эти проблемы с известными устройствами, генерирующими аэрозоль.

Согласно настоящему изобретению предложен нагревательный элемент для системы, генерирующей аэрозоль, при этом нагревательный элемент содержит сетку. Сетка может содержать множество первых нитей, проходящих в первом направлении. Первые нити могут содержать первый материал, имеющий первую электропроводность. Сетка может содержать множество вторых нитей, проходящих во втором направлении. Первое направление может быть перпендикулярно второму направлению. Вторые нити могут содержать второй материал, имеющий вторую электропроводность. Первая электропроводность может быть больше, чем вторая электропроводность.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложен нагревательный элемент для системы, генерирующей аэрозоль, при этом нагревательный элемент содержит сетку. Сетка содержит множество первых нитей, проходящих в первом направлении, при этом первые нити содержат первый материал, имеющий первую электропроводность. Сетка также содержит множество вторых нитей, проходящих во втором направлении, при этом первое направление перпендикулярно второму направлению. Вторые нити содержат второй материал, имеющий вторую электропроводность. Первая электропроводность больше, чем вторая электропроводность.

Преимущественно большая электропроводность первого материала может способствовать распределению электрического тока от блока питания ко вторым нитям через первые нити. Преимущественно облегчение распределения электрического тока ко вторым нитям может устранить необходимость в электроде на сетке. Например, электрический провод или другой электрический контакт может быть электрически соединен непосредственно с одной или более из первых нитей. Преимущественно это может устранить необходимость в оловянном электроде, который предусмотрен на сетчатых нагревательных элементах известных устройств, генерирующих аэрозоль.

Преимущественно более низкая электропроводность второго материала может способствовать резистивному нагреву вторых нитей, когда электрический ток проходит через вторые нити.

В вариантах осуществления, в которых вторые нити образованы из материала, содержащего положительный температурный коэффициент, горячие участки, которые могут быть образованы во время работы нагревательного элемента, приведут к областям повышенного электрического сопротивления во вторых нитях, которые соответствуют горячим участкам. Преимущественно большая электропроводность первого материала облегчает распределение электрического тока вдали от таких областей повышенного электрического сопротивления во вторых нитях, что может способствовать более равномерному нагреву по всей сетке.

Предпочтительно первый материал имеет электропроводность от приблизительно 8×10⁶ сименс на метр до приблизительно 80×10⁶ сименс на метр.

Предпочтительно второй материал имеет электропроводность от приблизительно 0,8×10⁶ сименс на метр до приблизительно 1,7×10⁶ сименс на метр.

Предпочтительно первый материал содержит по меньшей мере одно из серебра, золота, платины, алюминия, олова и меди. Предпочтительно первый материал содержит по меньшей мере одно из серебра, золота и платины. Предпочтительно первый материал содержит серебро. Предпочтительно первый материал является серебром.

Каждая из первых нитей может быть образована из первого материала. Каждая из вторых нитей может быть образована из второго материала.

Предпочтительно каждая из первых нитей содержит сердечник и покрытие, покрывающее сердечник. Предпочтительно покрытие содержит первый материал. Преимущественно обеспечение каждой из первых нитей покрытием, содержащим первый материал, может обеспечить первым нитям большую электропроводность, чем вторым нитям. Преимущественно сердечник каждой из первых нитей может быть образован из материала, имеющего более низкую электропроводность, что может снизить или свести к минимуму стоимость каждой из первых нитей.

Покрытие каждой из первых нитей может иметь толщину по меньшей мере приблизительно 1 микрометр, по меньшей мере приблизительно 2 микрометра, по меньшей мере приблизительно 3 микрометра или по меньшей мере приблизительно 4 микрометра. Покрытие каждой из первых нитей может иметь толщину менее приблизительно 5 миллиметров, менее приблизительно 4 миллиметров, менее приблизительно 3 микрометров или менее приблизительно 2 микрометров. Предпочтительно покрытие каждой из первых нитей имеет толщину от приблизительно 1 микрометра до приблизительно 5 микрометров, более предпочтительно от приблизительно 2 микрометров до приблизительно 5 микрометров, более предпочтительно от приблизительно 2 микрометров до приблизительно 4 микрометров, более предпочтительно от приблизительно 3 микрометров до приблизительно 4 микрометров.

Покрытие может быть образовано по меньшей мере одним из следующих способов: способ распыления, способ химического осаждения из паровой фазы и способ физического осаждения из паровой фазы.

Сердечник каждой из первых нитей может содержать металлический сплав. Примеры подходящих металлических сплавов включают нержавеющую сталь, константан, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец- и железосодержащие сплавы, а также суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal®, сплавы на основе железа и алюминия и сплавы на основе железа, марганца и алюминия. Timetal® представляет собой зарегистрированную торговую марку компании «Titanium Metals Corporation». Предпочтительно сердечник каждой из первых нитей содержит нержавеющую сталь, более предпочтительно нержавеющую сталь серии 300, например, AISI 304, 316, 304L, 316L.

В особенно предпочтительном варианте осуществления каждая из первых нитей содержит сердечник, содержащий нержавеющую сталь AISI 304, и покрытие, содержащее серебро.

Второй материал может содержать металлический сплав. Примеры подходящих металлических сплавов включают нержавеющую сталь, константан, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец- и железосодержащие сплавы, а также суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal®, сплавы на основе железа и алюминия и сплавы на основе железа, марганца и алюминия. Timetal® представляет собой зарегистрированную торговую марку компании «Titanium Metals Corporation». Предпочтительно второй материал содержит нержавеющую сталь, более предпочтительно нержавеющую сталь серии 300, например, AISI 304, 316, 304L, 316L. В особенно предпочтительном варианте осуществления второй материал содержит нержавеющую сталь AISI 304.

Сердечник каждой из первых нитей может содержать материал, отличный от второго материала.

Сердечник каждой из первых нитей может также содержать второй материал. Предпочтительно сердечник каждой из первых нитей и каждой из вторых нитей содержит нержавеющую сталь, более предпочтительно нержавеющую сталь серии 300, например, AISI 304, 316, 304L, 316L. В особенно предпочтительном варианте осуществления сердечник каждой из первых нитей и каждой из вторых нитей содержит нержавеющую сталь AISI 304.

Сетка может быть плетеной или неплетеной. Предпочтительно сетка является плетеной.

Первые нити могут проходить в направлении утка, а вторые нити могут проходить в направлении основы. Первые нити могут проходить в направлении основы, а вторые нити могут проходить в направлении утка.

Сетка может определять промежутки между первыми нитями и вторыми нитями, и промежутки могут иметь ширину от приблизительно 10 микрометров до приблизительно 100 микрометров. Ширина промежутков предпочтительно обеспечивает капиллярное действие в промежутках, так что при использовании жидкий субстрат, образующий аэрозоль, подлежащий испарению, втягивается в промежутки, увеличивая площадь контакта между нагревательным элементом и жидким субстратом, образующим аэрозоль.

Первые нити и вторые нити могут образовывать плотность сетки от приблизительно 60 до приблизительно 240 нитей на сантиметр (+/- 10 процентов). Предпочтительно плотность сетки составляет от приблизительно 100 до приблизительно 140 нитей на сантиметр (+/- 10 процентов). Более предпочтительно плотность сетки составляет приблизительно 115 нитей на сантиметр. Ширина промежутков может составлять от приблизительно 20 микрометров до приблизительно 300 микрометров, предпочтительно от приблизительно 50 микрометров до приблизительно 100 микрометров, более предпочтительно приблизительно 70 микрометров. Процент открытой площади сетки, который представляет собой отношение площади промежутков к общей площади сетки, может составлять от приблизительно 40 процентов до приблизительно 90 процентов, предпочтительно от приблизительно 85 процентов до приблизительно 80 процентов, более предпочтительно приблизительно 82 процента.

Каждая из первых нитей и вторых нитей может иметь ширину или диаметр от приблизительно 10 микрометров до приблизительно 100 микрометров, предпочтительно от приблизительно 10 микрометров до приблизительно 50 микрометров, более предпочтительно от приблизительно 12 микрометров до приблизительно 25 микрометров и наиболее предпочтительно приблизительно 16 микрометров. Каждая из первых нитей и вторых нитей может иметь круглое поперечное сечение или может иметь уплощенное поперечное сечение.

Площадь сетки может быть небольшой, например, меньшей или равной приблизительно 50 квадратных миллиметров, предпочтительно меньшей или равной приблизительно 25 квадратных миллиметров, более предпочтительно приблизительно 15 квадратных миллиметров. Предпочтительно площадь сетки облегчает встраивание нагревательного элемента в удерживаемую рукой систему. Преимущественно размер сетки с площадью менее или равной приблизительно 50 квадратных миллиметров снижает количество общей мощности, необходимой для нагрева сетки, при этом обеспечивая достаточный контакт сетки с жидким субстратом, образующим аэрозоль. Сетка может быть квадратной. Сетка может быть прямоугольной. Сетка может иметь длину от приблизительно 2 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров. Сетка может иметь ширину от приблизительно 2 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров. Предпочтительно сетка имеет размеры приблизительно 5 миллиметров на приблизительно 3 миллиметра.

Предпочтительно сетка является по существу плоской. Преимущественно по существу плоская сетка может облегчить изготовление нагревательного элемента и системы, генерирующей аэрозоль, содержащей нагревательный элемент. Геометрически термин «по существу плоский» используется для обозначения сетки, которая имеет форму по существу двумерного топологического коллектора. В некоторых примерах по существу плоская сетка может проходить в двух измерениях вдоль поверхности значительно больше, чем в третьем измерении. В некоторых примерах размеры по существу плоской сетки в двух измерениях внутри поверхности могут быть по меньшей мере в пять раз больше, чем в третьем измерении, нормальном к поверхности. В некоторых примерах по существу плоская сетка может образовывать две воображаемые по существу параллельные плоские поверхности. В некоторых примерах по существу плоская сетка может представлять собой конструкцию между двумя воображаемыми по существу параллельными плоскими поверхностями, при этом расстояние между этими двумя воображаемыми поверхностями существенно меньше, чем протяженность внутри поверхностей. В некоторых примерах только одна из двух воображаемых по существу параллельных поверхностей может быть плоской. В некоторых примерах по существу плоская сетка может быть планарной. В других примерах по существу плоская сетка может быть искривлена по одному или более измерениям, например, образуя форму купола или форму моста.

Согласно настоящему изобретению предложен нагревательный элемент для системы, генерирующей аэрозоль, при этом нагревательный элемент содержит сетку. Сетка может содержать множество первых нитей, проходящих в первом направлении. Каждая из первых нитей может содержать по меньшей мере одно из серебра, золота и платины. Сетка может содержать множество вторых нитей, проходящих во втором направлении. Первое направление может быть перпендикулярно второму направлению. Каждая из вторых нитей может содержать нержавеющую сталь.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения предложен нагревательный элемент для системы, генерирующей аэрозоль, при этом нагревательный элемент содержит сетку. Сетка содержит множество первых нитей, проходящих в первом направлении, при этом каждая из первых нитей содержит по меньшей мере одно из серебра, золота и платины. Сетка также содержит множество вторых нитей, проходящих во втором направлении, при этом первое направление перпендикулярно второму направлению. Каждая из вторых нитей содержит нержавеющую сталь.

Каждая из первых нитей может быть образована из по меньшей мере одного из серебра, золота и платины. Каждая из первых нитей может быть образована из серебра.

Предпочтительно каждая из первых нитей содержит сердечник и покрытие, покрывающее сердечник, при этом покрытие содержит по меньшей мере одно из серебра, золота и платины. Предпочтительно покрытие содержит серебро.

Предпочтительно сердечник каждой из первых нитей содержит нержавеющую сталь, более предпочтительно нержавеющую сталь серии 300, например, AISI 304, 316, 304L, 316L. В особенно предпочтительном варианте осуществления каждая из первых нитей содержит сердечник, содержащий нержавеющую сталь AISI 304.

Предпочтительно каждая из вторых нитей содержит нержавеющую сталь серии 300, например, AISI 304, 316, 304L, 316L. В особенно предпочтительном варианте осуществления каждая из вторых нитей содержит нержавеющую сталь AISI 304.

Нагревательный элемент может содержать любой из необязательных или предпочтительных признаков, описанных в отношении первого аспекта настоящего изобретения.

Согласно третьему аспекту настоящего изобретения предложен нагреватель в сборе для системы, генерирующей аэрозоль. Нагреватель в сборе содержит нагревательный элемент согласно первому аспекту настоящего изобретения или второму аспекту настоящего изобретения в соответствии с любым из вариантов осуществления, описанных в данном документе. Нагреватель в сборе также содержит по меньшей мере два электрических зажима для подачи электропитания на нагревательный элемент, при этом каждый из электрических зажимов электрически соединен по меньшей мере с одной из первых нитей.

Предпочтительно каждый из электрических зажимов непосредственно соединен по меньшей мере с одной из первых нитей. Преимущественно непосредственное соединение электрических зажимов по меньшей мере с одной из первых нитей может уменьшить количество компонентов, необходимых для изготовления нагревателя в сборе. Например, непосредственное соединение электрических зажимов по меньшей мере с одной из первых нитей может устранить необходимость в предоставлении нагревательного элемента одной или более электрическими контактными площадками, которые обычно образованы из олова в известных устройствах, генерирующих аэрозоль.

Предпочтительно каждый из электрических зажимов непосредственно электрически соединен по меньшей мере с одной из первых нитей путем механического смещения каждого из электрических зажимов к части сетки. Каждый из электрических зажимов может быть пружинным зажимом.

Каждый из электрических зажимов может содержать латунь. Предпочтительно каждый из электрических зажимов содержит материал субстрата и покрытие, покрывающее материал субстрата, при этом покрытие содержит первый материал. Преимущественно обеспечение каждого из электрических зажимов покрытием, содержащим тот же материал, что и первый материал первых нитей, облегчает улучшенное электрическое соединение между каждым электрическим зажимом и первыми нитями, контактирующими с электрическим зажимом. Преимущественно обеспечение каждого из электрических зажимов покрытием, содержащим тот же материал, что и первый материал первых нитей, может уменьшить или предотвратить гальваническую коррозию. Материал субстрата может содержать латунь. Покрытие может содержать по меньшей мере одно из серебра, золота, платины, алюминия, олова и меди. Предпочтительно покрытие содержит по меньшей мере одно из серебра, золота и платины. Предпочтительно покрытие содержит серебро. Предпочтительно покрытие является серебром.

Нагреватель в сборе может дополнительно содержать корпус нагревателя в сборе, при этом нагревательный элемент и по меньшей мере два электрических зажима установлены на корпусе нагревателя в сборе. Корпус нагревателя в сборе может содержать первую часть корпуса, на которой установлен нагревательный элемент, и вторую часть корпуса, на которой установлены по меньшей мере два электрических зажима. Предпочтительно первая часть корпуса расположена для соединения со второй частью корпуса. Предпочтительно первая часть корпуса расположена для соединения со второй частью корпуса посредством посадки с натягом. Предпочтительно по меньшей мере два электрических зажима механически смещены по отношению к сетке, когда первая часть корпуса соединена со второй частью корпуса.

Корпус нагревателя в сборе может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Предпочтительно корпус нагревателя в сборе выполнен из пластика или термопластика, подходящего для пищевого или фармацевтического применений. Например, корпус нагревателя в сборе может содержать по меньшей мере один из полипропилена, полиэфирэфиркетона (PEEK) и полиэтилена. Материал предпочтительно является легким и нехрупким.

Нагреватель в сборе может дополнительно содержать материал для переноса, предназначенный для переноса жидкого субстрата, образующего аэрозоль, к нагревательному элементу. Предпочтительно материал для переноса содержит первый конец, контактирующий с сеткой нагревательного элемента. Материал для переноса может содержать капиллярный материал. Материал для переноса может содержать капиллярный фитиль. Материал для переноса может содержать керамику. Керамика может содержать по меньшей мере один из оксида алюминия, оксида циркония и гидроксиапатита.

В вариантах осуществления, в которых нагреватель в сборе содержит корпус нагревателя в сборе, по меньшей мере часть материала для переноса может быть размещена внутри корпуса нагревателя в сборе. Материал для переноса может быть закреплен внутри корпуса нагревателя в сборе посредством посадки с натягом.

Материал для переноса может быть образован посредством непосредственного нанесения материала на сетку нагревательного элемента. Материал для переноса может быть образован посредством непосредственного нанесения керамики на сетку нагревательного элемента. Керамика может содержать по меньшей мере один из оксида алюминия, оксида циркония и гидроксиапатита.

Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения предложен картридж для системы, генерирующей аэрозоль, причем картридж содержит нагреватель в сборе согласно третьему аспекту настоящего изобретения в соответствии с любым из вариантов осуществления, описанным в данном документе. Картридж также содержит отделение для хранения жидкости для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

В контексте данного документа термин «аэрозоль» относится к дисперсии твердых частиц или капель жидкости, или комбинации твердых частиц и капель жидкости в газе. Аэрозоль может быть видимым или невидимым. Аэрозоль может содержать пары веществ, которые обычно являются жидкими или твердыми при комнатной температуре, а также твердые частицы или капли жидкости, или комбинацию твердых частиц и капель жидкости.

В контексте данного документа термин «субстрат, образующий аэрозоль» относится к субстрату, способному высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Летучие соединения могут быть высвобождены путем нагрева или сгорания субстрата, образующего аэрозоль.

В вариантах осуществления, в которых нагреватель в сборе содержит корпус нагревателя в сборе, корпус нагревателя в сборе может образовывать по меньшей мере часть отделения для хранения жидкости.

Отделение для хранения жидкости может содержать первую и вторую части для хранения, сообщающиеся друг с другом. Первая часть для хранения отделения для хранения жидкости может быть на стороне нагревателя в сборе, противоположной стороне, на которой находится вторая часть для хранения отделения для хранения жидкости. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержаться как в первой, так и во второй частях для хранения отделения для хранения жидкости.

В качестве преимущества первая часть для хранения отделения для хранения больше, чем вторая часть для хранения отделения для хранения жидкости. Картридж может быть выполнен с возможностью обеспечения пользователю возможности втягивания или всасывания из картриджа для вдыхания аэрозоля, генерируемого в картридже. При использовании отверстие на мундштучном конце картриджа обычно располагается над нагревателем в сборе, при этом первая часть для хранения отделения для хранения расположена между отверстием на мундштучном конце и нагревателем в сборе. Первая часть для хранения отделения для хранения жидкости больше, чем вторая часть для хранения отделения для хранения жидкости, что обеспечивает подачу жидкости из первой части для хранения отделения для хранения жидкости во вторую часть для хранения отделения для хранения жидкости под действием силы тяжести.

Картридж может иметь мундштучный конец, через который пользователь может втягивать генерируемый аэрозоль, и соединительный конец, выполненный с возможностью соединения с устройством, генерирующим аэрозоль. Предпочтительно первая сторона нагревательного элемента обращена к мундштучному концу, и вторая сторона нагревательного элемента обращена к соединительному концу.

В вариантах осуществления, в которых нагреватель в сборе содержит материал для переноса, предпочтительно материал для переноса сообщается по текучей среде с отделением для хранения жидкости. Предпочтительно материал для переноса сообщается по текучей среде со второй частью для хранения отделения для хранения жидкости. Предпочтительно второй конец материала для переноса расположен внутри второй части для хранения отделения для хранения жидкости.

Картридж может образовывать закрытый проход для потока воздуха от впускного отверстия для воздуха, мимо первой стороны нагревателя в сборе, до отверстия на мундштучном конце картриджа. Закрытый проход для потока воздуха может проходить через первую часть для хранения или вторую часть для хранения отделения для хранения жидкости. В одном варианте осуществления проход для потока воздуха проходит между первой частью для хранения и второй частью для хранения отделения для хранения жидкости. Кроме того, проход для потока воздуха может проходить через первую часть для хранения отделения для хранения жидкости. По меньшей мере часть первой части для хранения отделения для хранения жидкости может иметь кольцеобразное поперечное сечение, при этом по меньшей мере часть прохода для потока воздуха проходит от впускного отверстия для воздуха, мимо нагревателя в сборе, до отверстия на мундштучном конце через первую часть для хранения отделения для хранения жидкости. По меньшей мере часть прохода для потока воздуха может проходить от нагревателя в сборе до отверстия на мундштучном конце, смежного с первой частью для хранения отделения для хранения жидкости.

Картридж может содержать удерживающий материал для удержания жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Удерживающий материал может находиться в первой части для хранения отделения для хранения жидкости, во второй части для хранения отделения для хранения жидкости или как в первой части для хранения, так и во второй части для хранения отделения для хранения жидкости. Удерживающий материал может представлять собой пеноматериал, губку или совокупность волокон. Удерживающий материал может быть выполнен из полимера или сополимера. Удерживающий материал может представлять собой формованный полимер. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может высвобождаться внутрь удерживающего материала во время использования. Например, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может быть предусмотрен в капсуле.

Картридж преимущественно содержит жидкий субстрат, образующий аэрозоль, внутри отделения для хранения жидкости. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, содержащий никотин, может представлять собой матрицу из никотиновой соли. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал растительного происхождения. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные вкусоароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, при нагреве. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный табачный материал. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал, не содержащий табака. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения.

Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать одно или более веществ для образования аэрозоля. Вещество для образования аэрозоля представляет собой любое подходящее известное соединение или любую смесь соединений, которая, при использовании способствует образованию плотного и стабильного аэрозоля и является по существу устойчивой к термической деградации при рабочей температуре системы. Примеры подходящих веществ для образования аэрозоля включают глицерин и пропиленгликоль. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны в данной области техники и включают, но без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин, сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как глицерол моно-, ди- или триацетат; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать воду, растворители, этанол, растительные экстракты и натуральные или искусственные вкусоароматические добавки.

Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин и по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Вещество для образования аэрозоля может представлять собой глицерин или пропиленгликоль. Вещество для образования аэрозоля может содержать как глицерин, так и пропиленгликоль. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может иметь концентрацию никотина от приблизительно 0,5 процента до приблизительно 10 процентов, например, приблизительно 2 процента.

Картридж может содержать корпус. Корпус может быть выполнен из поддающегося формованию пластмассового материала, такого как полипропилен (PP) или полиэтилентерефталат (PET). Корпус может частично или полностью образовывать стенку одной или обеих частей отсека для хранения жидкости. Корпус и отсек для хранения жидкости могут быть выполнены как единое целое. В качестве альтернативы отсек для хранения жидкости может быть выполнен отдельно от корпуса и объединен с корпусом.

Согласно пятому аспекту настоящего изобретения предложена система, генерирующая аэрозоль, содержащая картридж согласно четвертому аспекту настоящего изобретения в соответствии с любым из вариантов осуществления, описанных в данном документе. Система, генерирующая аэрозоль, также содержит устройство, генерирующее аэрозоль, выполненное с возможностью разъемного соединения с картриджем. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит источник питания для подачи электропитания на нагревательный элемент.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать схему управления, выполненную с возможностью управления подачей электропитания от источника питания к нагревательному элементу.

Схема управления может содержать микропроцессор. Микропроцессор может представлять собой программируемый микропроцессор, микроконтроллер или специализированную интегральную схему (ASIC) или другую электронную схему, способную обеспечивать управление. Схема управления может содержать дополнительные электронные компоненты. Например, в некоторых вариантах осуществления схема управления может содержать любое из следующего: датчики, переключатели, отображающие элементы. Питание может подаваться на нагревательный элемент непрерывно после активирования устройства, генерирующего аэрозоль, или может подаваться прерывисто, например, от затяжки к затяжке. Питание может подаваться на нагревательный элемент в виде импульсов электрического тока, например, посредством широтно-импульсной модуляции (PWM).

Источник питания может представлять собой источник питания постоянного тока. Источник питания может представлять собой батарею. Батарея может представлять собой батарею на основе лития, например, литий-кобальтовую, литий-железо-фосфатную, литий-титанатную или литий-полимерную батарею. Батарея может представлять собой никель-металл-гидридную батарею или никель-кадмиевую батарею. Источник питания может представлять собой другой вид устройства накопления заряда, такой как конденсатор. Источник питания может быть перезаряжаемым и быть выполнен с возможностью осуществления множества циклов заряда и разряда. Источник питания может иметь емкость, которая делает возможным накопление достаточного количества энергии для одного или более применений пользователем; например, источник питания может иметь достаточную емкость, чтобы сделать возможным непрерывное генерирование аэрозоля в течение периода, составляющего приблизительно шесть минут, что соответствует обычному времени, затрачиваемому на выкуривание традиционной сигареты, или в течение периода, кратного шести минутам. В другом примере источник питания может иметь достаточную емкость для обеспечения возможности заданного количества затяжек или дискретных активаций нагревательного элемента.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать корпус устройства. Корпус устройства может быть продолговатым. Корпус устройства может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примеры подходящих материалов включают металлы, сплавы, пластмассы или композитные материалы, содержащие один или более из таких материалов, или термопластичные материалы, подходящие для применения в пищевой или фармацевтической промышленности, например, полипропилен, полиэфирэфиркетон (PEEK) и полиэтилен. Материал предпочтительно является легким и нехрупким.

Система, генерирующая аэрозоль, может представлять собой удерживаемую рукой систему, генерирующую аэрозоль. Система, генерирующая аэрозоль, может представлять собой удерживаемую рукой систему, генерирующую аэрозоль, выполненную с возможностью обеспечения осуществления пользователем затяжки из мундштука для втягивания аэрозоля через отверстие на мундштучном конце. Система, генерирующая аэрозоль, может иметь размер, сопоставимый с размером традиционной сигары или сигареты. Система, генерирующая аэрозоль, может иметь общую длину от приблизительно 30 миллиметров до приблизительно 150 миллиметров. Система, генерирующая аэрозоль, может иметь внешний диаметр от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 30 миллиметров.

Согласно настоящему изобретению предложен способ образования сетки для использования в качестве нагревательного элемента для системы, генерирующей аэрозоль. Способ может включать предусмотрение множества первых нитей. Множество первых нитей могут содержать первый материал, имеющий первую электропроводность. Способ может включать предусмотрение множества вторых нитей. Множество вторых нити могут содержать второй материал, имеющий вторую электропроводность. Первая электропроводность может быть больше, чем вторая электропроводность. Способ может включать образование сетки, содержащей множество первых нитей, проходящих в первом направлении, и множество вторых нитей, проходящих во втором направлении. Первое направление может быть перпендикулярно второму направлению.

Согласно шестому аспекту настоящего изобретения предложен способ образования сетки для использования в качестве нагревательного элемента для системы, генерирующей аэрозоль. Способ включает обеспечение множества первых нитей, содержащих первый материал, имеющий первую электропроводность. Способ также включает обеспечение множества вторых нитей, содержащих второй материал, имеющий вторую электропроводность, при этом первая электропроводность больше, чем вторая электропроводность. Способ также включает образование сетки, содержащей множество первых нитей, проходящих в первом направлении, и множество вторых нитей, проходящих во втором направлении, при этом первое направление перпендикулярно второму направлению.

Сетка, образованная способом согласно шестому аспекту настоящего изобретения, может быть сеткой согласно первому аспекту настоящего изобретения в соответствии с любым из вариантов осуществления, описанных в данном документе. Сетка, образованная способом согласно шестому аспекту настоящего изобретения, может содержать любой из необязательных или предпочтительных признаков, описанных согласно первому аспекту настоящего изобретения.

Предпочтительно способ дополнительно включает термическую обработку сетки для соединения множества первых нитей с множеством вторых нитей. Преимущественно соединение множества первых нитей с множеством вторых нитей снижает электрическое сопротивление в точках контакта между множеством первых нитей и множеством вторых нитей.

Этап образования сетки может включать переплетение множества первых нитей с множеством вторых нитей для образования плетеной сетки. Первые нити могут проходить в направлении утка, а вторые нити могут проходить в направлении основы. Первые нити могут проходить в направлении основы, а вторые нити могут проходить в направлении утка.

Согласно настоящему изобретению предложен способ образования сетки для использования в качестве нагревательного элемента для системы, генерирующей аэрозоль. Способ может включать предусмотрение множества первых нитей. Каждая из первых нитей может содержать по меньшей мере одно из серебра, золота и платины. Способ может включать предусмотрение множества вторых нитей. Каждая из вторых нитей может содержать нержавеющую сталь. Способ может включать образование сетки, содержащей множество первых нитей, проходящих в первом направлении, и множество вторых нитей, проходящих во втором направлении. Первое направление может быть перпендикулярно второму направлению.

Согласно седьмому аспекту настоящего изобретения предложен способ образования сетки для использования в качестве нагревательного элемента для системы, генерирующей аэрозоль. Способ включает обеспечение множества первых нитей, при этом каждая из первых нитей содержит по меньшей мере одно из серебра, золота и платины. Способ также включает обеспечение множества вторых нитей, при этом каждая из вторых нитей содержит нержавеющую сталь. Способ также включает образование сетки, содержащей множество первых нитей, проходящих в первом направлении, и множество вторых нитей, проходящих во втором направлении, при этом первое направление перпендикулярно второму направлению.

Каждая из первых нитей может быть образована из по меньшей мере одного из серебра, золота и платины. Каждая из первых нитей может быть образована из серебра.

Предпочтительно каждая из первых нитей содержит сердечник и покрытие, покрывающее сердечник, при этом покрытие содержит по меньшей мере одно из серебра, золота и платины. Предпочтительно покрытие содержит серебро.

Предпочтительно сердечник каждой из первых нитей содержит нержавеющую сталь, более предпочтительно нержавеющую сталь серии 300, например, AISI 304, 316, 304L, 316L. В особенно предпочтительном варианте осуществления каждая из первых нитей содержит сердечник, содержащий нержавеющую сталь AISI 304.

Предпочтительно каждая из вторых нитей содержит нержавеющую сталь серии 300, например, AISI 304, 316, 304L, 316L. В особенно предпочтительном варианте осуществления каждая из вторых нитей содержит нержавеющую сталь AISI 304.

Сетка, образованная способом согласно седьмому аспекту настоящего изобретения, может быть сеткой согласно первому аспекту настоящего изобретения в соответствии с любым из вариантов осуществления, описанных в данном документе. Сетка, образованная способом согласно седьмому аспекту настоящего изобретения, может содержать любой из необязательных или предпочтительных признаков, описанных согласно первому аспекту настоящего изобретения.

Сетка, образованная способом согласно седьмому аспекту настоящего изобретения, может быть сеткой согласно второму аспекту настоящего изобретения в соответствии с любым из вариантов осуществления, описанных в данном документе. Сетка, образованная способом согласно седьмому аспекту настоящего изобретения, может содержать любой из необязательных или предпочтительных признаков, описанных согласно второму аспекту настоящего изобретения.

Предпочтительно способ дополнительно включает термическую обработку сетки для соединения множества первых нитей с множеством вторых нитей. Преимущественно соединение множества первых нитей с множеством вторых нитей снижает электрическое сопротивление в точках контакта между множеством первых нитей и множеством вторых нитей.

Этап образования сетки может включать переплетение множества первых нитей с множеством вторых нитей для образования плетеной сетки. Первые нити могут проходить в направлении утка, а вторые нити могут проходить в направлении основы. Первые нити могут проходить в направлении основы, а вторые нити могут проходить в направлении утка.

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

Example Ex1: Нагревательный элемент для системы, генерирующей аэрозоль, при этом нагревательный элемент содержит сетку, причем сетка содержит:

множество первых нитей, проходящих в первом направлении, при этом первые нити содержат первый материал, имеющий первую электропроводность;

множество вторых нитей, проходящих во втором направлении, причем первое направление перпендикулярно второму направлению, и при этом вторые нити содержат второй материал, имеющий вторую электропроводность; и

причем первая электропроводность больше, чем вторая электропроводность.

Example Ex2: Нагревательный элемент согласно примеру Ex1, где каждая из первых нитей содержит сердечник и покрытие, покрывающее сердечник.

Example Ex3: Нагревательный элемент согласно примеру Ex2, где покрытие содержит первый материал.

Example Ex4: Нагревательный элемент согласно примеру Ex2 или Ex3, где сердечник содержит нержавеющую сталь.

Example Ex5: Нагревательный элемент согласно любому из примеров Ex2-Ex4, где покрытие имеет толщину от 1 микрометра до 5 микрометров.

Example Ex6: Нагревательный элемент согласно любому из примеров Ex2-Ex5, где сердечник каждой из первых нитей содержит тот же материал, что и каждая из вторых нитей.

Example Ex7: Нагревательный элемент согласно любому предыдущему примеру, где покрытие содержит по меньшей мере одно из серебра, золота и платины.

Example Ex8: Нагревательный элемент согласно любому предыдущему примеру, в котором каждая из вторых нитей содержит нержавеющую сталь.

Example Ex9: Нагревательный элемент согласно любому предыдущему примеру, в котором сетка представляет собой плетеную сетку.

Example Ex10: Нагреватель в сборе для системы, генерирующей аэрозоль, при этом нагреватель в сборе содержит:

нагревательный элемент согласно любому предыдущему примеру; и

по меньшей мере два электрических зажима для подачи электропитания на нагревательный элемент, при этом каждый из электрических зажимов соединен по меньшей мере с одной из первых нитей.

Example Ex11: Нагреватель в сборе согласно примеру Ex10, дополнительно содержащий материал для переноса, предназначенный для переноса жидкого субстрата, образующего аэрозоль, к нагревательному элементу.

Example Ex12: Картридж для системы, генерирующей аэрозоль, этот картридж содержит:

нагреватель в сборе согласно примеру Ex10 или Ex11; и

отделение для хранения жидкости, в котором хранится жидкий субстрат, образующий аэрозоль.

Example Ex13: Система, генерирующая аэрозоль, содержащая:

Картридж согласно примеру Ex12; и

устройство, генерирующее аэрозоль, выполненное с возможностью разъемного соединения с картриджем, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, содержит источник питания для подачи электропитания на нагревательный элемент.

Example Ex14: Способ образования сетки для использования в качестве нагревательного элемента для системы, генерирующей аэрозоль, причем способ включает:

обеспечение множества первых нитей, содержащих первый материал, имеющий первую электропроводность;

обеспечение множества вторых нитей, содержащих второй материал, имеющий вторую электропроводность, при этом первая электропроводность больше, чем вторая электропроводность; и

образование сетки, содержащей множество первых нитей, проходящих в первом направлении, и множество вторых нитей, проходящих во втором направлении, при этом первое направление перпендикулярно второму направлению.

Example Ex15: Способ согласно примеру Ex14, дополнительно включающий термическую обработку сетки для соединения множества первых нитей с множеством вторых нитей.

Example Ex16: Способ согласно примеру Ex14 или Ex15, где каждая из первых нитей содержит сердечник и покрытие, покрывающее сердечник.

Example Ex17: Способ согласно примеру Ex16, где покрытие содержит первый материал.

Example Ex18: Способ согласно примеру Ex16 или Ex17, где сердечник содержит нержавеющую сталь.

Example Ex19: Способ согласно любому из примеров Ex16-Ex18, где покрытие имеет толщину от 1 микрометра до 5 микрометров.

Example Ex20: Способ согласно любому из примеров Ex16-Ex19, где сердечник каждой из первых нитей содержит тот же материал, что и каждая из вторых нитей.

Example Ex21: Способ согласно любому из примеров Ex16-Ex20, где покрытие содержит по меньшей мере одно из серебра, золота и платины.

Example Ex22: Способ согласно любому из примеров Ex14-Ex21, где второй материал содержит нержавеющую сталь.

Example Ex23: Способ согласно любому из примеров Ex14-Ex22, где образование сетки включает переплетение множества первых нитей с множеством вторых нитей для образования плетеной сетки.

Example Ex24: Нагревательный элемент для системы, генерирующей аэрозоль, при этом нагревательный элемент содержит сетку, причем сетка содержит:

множество первых нитей, проходящих в первом направлении, при этом каждая из первых нитей содержит по меньшей мере одно из серебра, золота и платины; и

множество вторых нитей, проходящих во втором направлении, причем первое направление перпендикулярно второму направлению, и при этом каждая из вторых нитей содержит нержавеющую сталь.

Example Ex25: Нагревательный элемент согласно примеру Ex24, где каждая из первых нитей образована из по меньшей мере одного из серебра, золота и платины.

Example Ex26: Нагревательный элемент согласно примеру Ex24, где каждая из первых нитей образована из серебра.

Example Ex27: Нагревательный элемент согласно примеру Ex24, где каждая из первых нитей содержит сердечник и покрытие, покрывающее сердечник.

Example Ex28: Нагревательный элемент согласно примеру Ex27, где сердечник содержит нержавеющую сталь.

Example Ex29: Нагревательный элемент согласно примеру Ex27 или Ex28, где покрытие содержит по меньшей мере одно из серебра, золота и платины.

Example Ex30: Нагревательный элемент согласно примеру Ex29, где покрытие содержит серебро.

Example Ex31: Нагревательный элемент согласно примеру Ex27 или Ex28, где покрытие образовано из по меньшей мере одного из серебра, золота и платины.

Example Ex32: Нагревательный элемент согласно примеру Ex31, где покрытие образовано из серебра.

Example Ex33: Нагревательный элемент согласно любому из примеров Ex27-Ex32, где покрытие имеет толщину от 1 микрометра до 5 микрометров.

Example Ex34: Нагревательный элемент согласно любому из примеров Ex24-Ex33, где сетка представляет собой плетеную сетку.

Example Ex35: Нагреватель в сборе для системы, генерирующей аэрозоль, при этом нагреватель в сборе содержит:

нагревательный элемент согласно любому из примеров Ex24-Ex34; и

по меньшей мере два электрических зажима для подачи электропитания на нагревательный элемент, при этом каждый из электрических зажимов соединен по меньшей мере с одной из первых нитей.

Example Ex36: Нагреватель в сборе согласно примеру Ex35, дополнительно содержащий материал для переноса, предназначенный для переноса жидкого субстрата, образующего аэрозоль, к нагревательному элементу.

Example Ex37: Картридж для системы, генерирующей аэрозоль, этот картридж содержит:

нагреватель в сборе согласно примеру Ex35 или Ex36; и

отделение для хранения жидкости, в котором хранится жидкий субстрат, образующий аэрозоль.

Example Ex38: Система, генерирующая аэрозоль, содержащая:

Картридж согласно примеру Ex37; и

устройство, генерирующее аэрозоль, выполненное с возможностью разъемного соединения с картриджем, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, содержит источник питания для подачи электропитания на нагревательный элемент.

Example Ex39: Способ образования сетки для использования в качестве нагревательного элемента для системы, генерирующей аэрозоль, причем способ включает:

обеспечение множества первых нитей, при этом каждая из первых нитей содержит по меньшей мере одно из серебра, золота и платины;

обеспечение множества вторых нитей, при этом каждая из вторых нитей содержит нержавеющую сталь; и

образование сетки, содержащей множество первых нитей, проходящих в первом направлении, и множество вторых нитей, проходящих во втором направлении, при этом первое направление перпендикулярно второму направлению.

Example Ex40: Способ согласно примеру Ex39, дополнительно включающий термическую обработку сетки для соединения множества первых нитей с множеством вторых нитей.

Example Ex41: Способ согласно примеру Ex39 или Ex40, где каждая из первых нитей образована из по меньшей мере одного из серебра, золота и платины.

Example Ex42: Способ согласно примеру Ex41, где каждая из первых нитей образована из серебра.

Example Ex43: Способ согласно примеру Ex39 или Ex40, где каждая из первых нитей содержит сердечник и покрытие, покрывающее сердечник.

Example Ex44: Способ согласно примеру Ex43, где сердечник содержит нержавеющую сталь.

Example Ex45: Способ согласно примеру Ex43 или Ex44, где покрытие содержит по меньшей мере одно из серебра, золота и платины.

Example Ex46: Способ согласно примеру Ex45, где покрытие содержит серебро.

Example Ex47: Способ согласно примеру Ex43 или Ex44, где покрытие образовано из по меньшей мере одного из серебра, золота и платины.

Example Ex48: Способ согласно примеру Ex47, где покрытие образовано из серебра.

Example Ex49: Способ согласно любому из примеров Ex39-Ex48, где покрытие имеет толщину от 1 микрометра до 5 микрометров.

Example Ex50: Способ согласно любому из примеров Ex39-Ex49, где образование сетки включает переплетение множества первых нитей с множеством вторых нитей для образования плетеной сетки.

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

на фиг. 1 схематически представлен вид в перспективе нагревателя в сборе согласно одному примеру настоящего изобретения;

на фиг. 2 схематически показан вид сбоку в поперечном разрезе нагревателя в сборе, показанного на фиг. 1, вдоль линии 1-1 на фиг. 1;

на фиг. 3 представлен схематический вид сбоку в разрезе иллюстративной системы, генерирующей аэрозоль, содержащей картридж и устройство, генерирующее аэрозоль; и

на фиг.4 представлен схематический вид сбоку в разрезе системы, генерирующей аэрозоль, показанной на фиг. 3, повернутой на 90 градусов вокруг продольной оси системы, генерирующей аэрозоль.

Со ссылкой на фиг. 1 показан нагреватель в сборе 10, содержащий нагревательный элемент 11, керамический материал 14 для переноса, первый электрический зажим 13 и второй электрический зажим 15. На фиг. 2 показан вид в поперечном разрезе нагревателя в сборе 10 вдоль линии 1-1 на фиг. 1.

Нагревательный элемент 11 содержит электропроводящую сетку 12. Сетка 12 является плетеной и содержит множество первых нитей 20, проходящих в первом направлении, и множество вторых нитей 22, проходящих во втором направлении, перпендикулярном первому направлению. Каждая из вторых нитей 22 выполнена из нержавеющей стали. Каждая из первых нитей 20 выполнена из сердечника из нержавеющей стали и покрытия, покрывающего сердечник, причем покрытие выполнено из серебра. Серебряное покрытие каждой из первых нитей 20 имеет более высокую электропроводность, чем нержавеющая сталь, образующая каждую из вторых нитей 22.

Первый и второй электрические зажимы 13, 15 для подачи электрического тока на сетку 12 выполнены из латуни и расположены на противоположных сторонах сетки 12. Каждый из первого и второго электрических зажимов 13, 15 содержит две части 24 контакта, причем каждая часть 24 контакта смещена относительно нескольких первых нитей 20. Более высокая электропроводность серебряного покрытия первых нитей 20 облегчает распределение электрического тока от первого и второго электрических зажимов 13, 15 к множеству вторых нитей 22 через первые нити 20. Во время использования электрический ток проходит между первым и вторым электрическими зажимами 13, 15 через множество вторых нитей 22. Более низкая электропроводность вторых нитей 22 способствует резистивному нагреву вторых нитей 22, когда электрический ток проходит через вторые нити 22.

Керамический материал 14 для переноса находится в непосредственном контакте с сеткой 12 и выполнен с возможностью переноса жидкого субстрата, образующего аэрозоль, к сетке 12. Между первой и второй нитями 20, 22 сетки 12 образовано множество промежутков 16. Во время нагревания испаряющийся субстрат, образующий аэрозоль, высвобождается из нагревателя в сборе 10 через промежутки 16 для генерирования аэрозоля.

На фиг. 3 представлен схематический вид в разрезе иллюстративной системы, генерирующей аэрозоль. На фиг. 4 показан тот же вид в разрезе с системой, генерирующей аэрозоль, повернутой на 90 градусов вокруг своей продольной оси.

Система, генерирующая аэрозоль, содержит два основных компонента: картридж 100 и устройство 200, генерирующее аэрозоль. Соединительный конец 115 картриджа 100 разъемно соединен с соответствующим соединительным концом 205 устройства 200, генерирующего аэрозоль. Каждый из соединительного конца 115 картриджа 100 и соединительного конца 205 устройства 200, генерирующего аэрозоль, имеет электрические контакты или соединения (не показаны), которые выполнены с возможностью взаимодействия для обеспечения электрического соединения между картриджем 100 и устройством 200, генерирующим аэрозоль. Устройство 200, генерирующее аэрозоль, содержит источник 210 питания в виде батареи, которая в данном примере представляет собой перезаряжаемую литий-ионную батарею, и схему 220 управления. Система, генерирующая аэрозоль, является портативной и имеет размер, сопоставимый с размером традиционной сигары или сигареты. Мундштук 125 расположен на конце картриджа 100, противоположном соединительному концу 115.

Картридж 100 содержит корпус 105 картриджа, содержащий нагреватель в сборе 10, показанный на фиг. 1 и 2, и отделение для хранения жидкости, имеющее первую часть 130 для хранения и вторую часть 135 для хранения. В отделении для хранения жидкости удерживается жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Как показано на фиг. 4, первая часть 130 для хранения отделения для хранения жидкости соединена со второй частью 135 для хранения отделения для хранения жидкости кольцевой частью первой части 130 для хранения. Таким образом, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, в первой части 130 для хранения может проходить во вторую часть 135 для хранения. Нагреватель в сборе 10 вмещает жидкость из второй части 135 для хранения отделения для хранения жидкости. По меньшей мере часть керамического материала 14 для переноса нагревателя в сборе 10 проходит во вторую часть 135 для хранения отделения для хранения жидкости для контакта там с жидким субстратом, образующим аэрозоль.

Проход 140, 145 для потока воздуха проходит через картридж 100 от впускного отверстия 150 для воздуха, образованного сбоку корпуса 105 картриджа, мимо сетки 12 нагревателя в сборе 10 и от нагревателя в сборе 10 к мундштучному отверстию 110, образованному в корпусе 105 картриджа на конце картриджа 100, противоположном соединительному концу 115.

Компоненты картриджа 100 расположены таким образом, что первая часть 130 для хранения отделения для хранения жидкости находится между нагревателем в сборе 10 и мундштучным отверстием 110, а вторая часть 135 для хранения отделения для хранения жидкости находится с противоположной стороны нагревателя в сборе 10 относительно мундштучного отверстия 110. Другими словами, нагреватель в сборе 10 расположен между первой и второй частями 130, 135 отделения для хранения жидкости и получает жидкость из второй части 135 для хранения. Первая часть 130 для хранения отделения для хранения жидкости находится ближе к мундштучному отверстию 110, чем вторая часть 135 для хранения отделения для хранения жидкости. Проход 140, 145 для потока воздуха проходит мимо сетки 12 нагревателя в сборе 10 и между первой 130 и второй 135 частями отделения для хранения жидкости.

Система, генерирующая аэрозоль, выполнена таким образом, что пользователь имеет возможность осуществления затяжки или втягивания через мундштук 125 картриджа для втягивания аэрозоля в свой рот через мундштучное отверстие 110. При эксплуатации, когда пользователь осуществляет затяжку через мундштук 125, воздух втягивается через проход 140, 145 для потока воздуха из впускного отверстия 150 для воздуха мимо нагревателя в сборе 10 к мундштучному отверстию 110. Схема 220 управления управляет подачей электропитания от источника 210 питания к картриджу 100, когда система активирована. Это, в свою очередь, регулирует количество и свойства пара, производимого нагревателем в сборе 10. Схема 220 управления может содержать датчик потока воздуха (не показан), и эта схема 220 управления может подавать электропитание на нагреватель в сборе 10, когда датчик потока воздуха обнаруживает затяжки, осуществляемые пользователем. Данный тип расположения элементов управления является традиционным в системах, генерирующих аэрозоль, таких как ингаляторы и электронные сигареты. При осуществлении пользователем затяжки через мундштучное отверстие 110 картриджа 100 происходит активация нагревателя в сборе 10, и он генерирует пар, захватываемый потоком воздуха, проходящим через проход 140 для потока воздуха. Пар охлаждается в потоке воздуха в проходе 145 с образованием аэрозоля, который затем втягивается в рот пользователя через мундштучное отверстие 110.

При эксплуатации мундштучное отверстие 110, как правило, является самой высокой точкой системы. Конструкция картриджа 100 и, в частности, расположение нагревателя в сборе 10 между первой и второй частями 130, 135 для хранения отделения для хранения жидкости имеет преимущества, поскольку она использует гравитацию для обеспечения доставки жидкого субстрата, образующего аэрозоль, к нагревателю в сборе 10, даже когда отделение для хранения жидкости становится пустым, но предотвращает избыточную подачу жидкости к нагревателю в сборе 10, которая может привести к утечке жидкости в проход 140 для потока воздуха.

Изобретение относится к нагревательным элементам для систем, генерирующих аэрозоль. Технический результат заключается в обеспечении возможности распределения электрического тока от блока питания ко вторым нитям через первые нити нагревательного элемента, устраняя необходимость в электроде на сетке. Нагревательный элемент содержит сетку, при этом сетка содержит множество первых нитей, проходящих в первом направлении, причем первые нити содержат первый материал, имеющий первую электропроводность. Сетка также содержит множество вторых нитей, проходящих во втором направлении, причем первое направление перпендикулярно второму направлению, и при этом вторые нити содержат второй материал, имеющий вторую электропроводность. Первая электропроводность больше, чем вторая электропроводность. Каждая из первых нитей содержит сердечник и покрытие, покрывающее сердечник. Покрытие содержит первый материал, а сердечник каждой из первых нитей выполнен из материала, имеющего более низкую электропроводность, чем первый материал. Нагреватель в сборе также содержит первый электрический зажим и второй электрический зажим, каждый из которых соединен по меньшей мере с одной из первых нитей. Во время использования электрический ток проходит между первым электрическим зажимом и вторым электрическим зажимом через множество вторых нитей. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Нагреватель в сборе для системы, генерирующей аэрозоль, при этом нагреватель в сборе содержит:

– нагревательный элемент, содержащий сетку, причем сетка содержит:

первые нити, проходящие в первом направлении, при этом первые нити содержат первый материал, имеющий первую электропроводность;

вторые нити, проходящие во втором направлении, причем первое направление перпендикулярно второму направлению, и при этом вторые нити содержат второй материал, имеющий вторую электропроводность; и

причем первая электропроводность больше, чем вторая электропроводность;

при этом каждая из первых нитей содержит сердечник и покрытие, покрывающее сердечник;

причем покрытие содержит первый материал, и при этом сердечник каждой из первых нитей выполнен из материала, имеющего более низкую электропроводность, чем первый материал; и

– по меньшей мере два электрических зажима для подачи электропитания на нагревательный элемент;

при этом каждый из электрических зажимов соединен c по меньшей мере одной из первых нитей;

при этом упомянутые по меньшей мере два электрических зажима содержат первый электрический зажим и второй электрический зажим; и

причем во время использования электрический ток проходит между первым электрическим зажимом и вторым электрическим зажимом через вторые нити.

2. Нагреватель в сборе по п.1, отличающийся тем, что сердечник содержит нержавеющую сталь.

3. Нагреватель в сборе по п.1 или 2, отличающийся тем, что покрытие имеет толщину от 1 микрометра до 5 микрометров.

4. Нагреватель в сборе по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что сердечник каждой из первых нитей содержит тот же материал, что и каждая из вторых нитей.

5. Нагреватель в сборе по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что первый материал содержит по меньшей мере одно из серебра, золота и платины.

6. Нагреватель в сборе по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что второй материал содержит нержавеющую сталь.

7. Нагреватель в сборе по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что сетка представляет собой плетеную сетку.

8. Нагреватель в сборе по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что дополнительно содержит материал для переноса, предназначенный для переноса жидкого субстрата, образующего аэрозоль, к нагревательному элементу.

9. Картридж для системы, генерирующей аэрозоль, содержащий:

нагреватель в сборе по любому из предыдущих пунктов; и

отделение для хранения жидкости, предназначенное для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль.

10. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая:

картридж по п.9 и

устройство, генерирующее аэрозоль, выполненное с возможностью разъемного соединения с картриджем, при этом устройство, генерирующее аэрозоль, содержит источник питания для подачи электропитания на нагревательный элемент.

11. Способ образования нагревателя в сборе для системы, генерирующей аэрозоль, включающий в себя:

– образование сетки для использования в качестве нагревательного элемента, причем образование сетки включает в себя:

предоставление первых нитей, содержащих первый материал, имеющий первую электропроводность, при этом каждая из первых нитей содержит сердечник и покрытие, покрывающее сердечник, причем покрытие содержит первый материал, и при этом сердечник каждой из первых нитей выполнен из материала, имеющего более низкую электропроводность, чем первый материал;

предоставление вторых нитей, содержащих второй материал, имеющий вторую электропроводность, при этом первая электропроводность больше, чем вторая электропроводность; и

образование сетки, содержащей первые нити, проходящие в первом направлении, и вторые нити, проходящие во втором направлении, причем первое направление перпендикулярно второму направлению; и

– предоставление по меньшей мере двух электрических зажимов для подачи электропитания на сетчатый нагревательный элемент, причем упомянутое предоставление по меньшей мере двух электрических зажимов включает в себя:

предоставление первого электрического зажима и второго электрического зажима;

соединение каждого из электрических зажимов с по меньшей мере одной из первых нитей сетки таким образом, чтобы во время использования нагревателя в сборе электрический ток проходил между первым электрическим зажимом и вторым электрическим зажимом через вторые нити.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя термическую обработку сетки для соединения первых нитей со вторыми нитями.

13. Способ по п.11 или 12, отличающийся тем, что сердечник содержит нержавеющую сталь.

14. Способ по любому из пп.11-13, отличающийся тем, что покрытие имеет толщину от 1 микрометра до 5 микрометров.

15. Способ по любому из пп.11-14, отличающийся тем, что сердечник каждой из первых нитей содержит тот же материал, что и каждая из вторых нитей.

16. Способ по любому из пп.11-15, отличающийся тем, что первый материал содержит по меньшей мере одно из серебра, золота и платины.

17. Способ по любому из пп.11-16, отличающийся тем, что второй материал содержит нержавеющую сталь.

18. Способ по любому из пп.11-17, отличающийся тем, что образование сетки включает в себя переплетение первых нитей со вторыми нитями с образованием плетеной сетки.