УСТРОЙСТВО, ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ, С УПЛОТНЕННЫМ ВНУТРЕННИМ КАНАЛОМ ДЛЯ ПОТОКА ВОЗДУХА Российский патент 2025 года по МПК A24F40/40 A24F40/46 

Настоящее изобретение относится к устройству, генерирующему аэрозоль, содержащему канал для потока воздуха через устройство, и к компоновке для уплотнения канала для потока воздуха для предотвращения проникновения жидкостей или частиц во внутреннюю часть устройства, которое содержит электрические компоненты.

Устройства, генерирующие аэрозоль, которые нагревают субстрат, образующий аэрозоль, для получения аэрозоля без сжигания субстрата, образующего аэрозоль, известны в области техники. Субстрат, образующий аэрозоль, обычно предоставлен внутри изделия, генерирующего аэрозоль, вместе с другими компонентами, такими как фильтры. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь форму стержня для вставки изделия, генерирующего аэрозоль, в нагревательную камеру устройства, генерирующего аэрозоль. Нагревательный элемент обычно расположен в нагревательной камере или вокруг нее для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, после того, как изделие, генерирующее аэрозоль, вставлено в нагревательную камеру устройства, генерирующего аэрозоль.

Нагревательная камера может быть расположена внутри кожуха устройства, генерирующего аэрозоль, и образовывать часть канала для потока воздуха через устройство, генерирующее аэрозоль. Желательно предотвратить прохождение аэрозоля, а также других жидкостей или частиц из канала для потока воздуха и в другие части устройства, генерирующего аэрозоль, что может привести к повреждению электроники устройства.

Было бы желательно предоставить компоновку для уплотнения канала для потока воздуха, которая обеспечивает прочное и надежное уплотнение и которая является простой в изготовлении.

Согласно примеру настоящего изобретения предоставлено устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее:

наружный кожух;

трубчатый нагреватель;

верхний корпус нагревателя и нижний корпус нагревателя, причем трубчатый нагреватель заключен внутри верхнего корпуса нагревателя и нижнего корпуса нагревателя;

внутренний канал для потока воздуха через устройство, проходящий от впускного отверстия для воздуха в наружном кожухе до выпускного отверстия для воздуха в наружном кожухе, при этом внутренний канал для потока воздуха проходит через верхний корпус нагревателя, нижний корпус нагревателя и нагреватель;

первый уплотнительный элемент между наружным кожухом и нижним корпусом нагревателя;

второй уплотнительный элемент между наружным кожухом и верхним корпусом нагревателя; и

третий уплотнительный элемент между нижним корпусом нагревателя и верхним корпусом нагревателя.

Эта компоновка обеспечивает уплотненный канал для потока воздуха простым в изготовлении способом с использованием относительно небольшого количества компонентов. Уплотнение нагревателя внутри верхнего корпуса нагревателя и нижнего корпуса нагревателя и уплотнение верхнего корпуса нагревателя и нижнего корпуса нагревателя с наружным кожухом эффективно изолирует генерируемые пар и аэрозоль от внутренних компонентов устройства и предотвращает проникновение жидкостей или частиц из канала для потока воздуха с попаданием во внутреннее пространство устройства. Это улучшает срок службы и надежность устройства. Эта компоновка также эффективно предотвращает попадание частиц из внутренней части устройства в канал для потока воздуха и загрязнение ими генерируемого аэрозоля.

Один или более из уплотнительных элементов могут содержать эластомерный полимер, такой как силикон.

Устройство может содержать держатель нагревателя, расположенный между нагревателем и нижним корпусом нагревателя, канал для потока воздуха, проходящий через держатель нагревателя, и четвертый уплотнительный элемент, расположенный между держателем нагревателя и нижним корпусом нагревателя или верхним корпусом нагревателя. Держатель нагревателя может являться преимущественным для фиксации нагревателя во время сборки и использования устройства. Также держатель нагревателя может также отделять и экранировать один или более из уплотнительных элементов от повышенных температур на нагревателе.

Преимущественно нагреватель находится на расстоянии по меньшей мере 4 мм и предпочтительно по меньшей мере 5 мм от уплотнительных элементов. Преимущественно каждый из уплотнительных элементов экранирован от нагревателя по меньшей мере одним промежуточным компонентом, таким как держатель нагревателя. Размещение уплотнительных элементов на расстоянии от нагревателя может уменьшить потери тепла через уплотнительный элемент, что тем самым улучшает эффективность нагрева.

Минимизация количества используемых компонентов минимизирует количество необходимых уплотнений. Однако образовать канал для потока воздуха и наружный кожух из одного компонента несложно. Преимущественно канал для потока воздуха определен только наружным кожухом, нижним корпусом нагревателя, держателем нагревателя, нагревателем, верхним корпусом нагревателя и уплотнительными элементами. Это обеспечивает хороший баланс между минимизацией компонентов и обеспечением возможности простого процесса сборки. Изготовление устройства из малого количества деталей имеет дополнительное преимущество, заключающееся в возможности замены этих деталей, например, для кастомизации устройства или для технического обслуживания или восстановления.

Четвертый уплотнительный элемент может быть предоставлен между держателем нагревателя и нижним корпусом нагревателя. Нагреватель может быть запрессован непосредственно в верхний корпус нагревателя. Держатель нагревателя может быть запрессован непосредственно в нагреватель. Запрессовка нагревателя в окружающие компоненты без использования эластомерных уплотнительных элементов, находящихся в контакте с нагревателем или рядом с ним, позволяет избежать проблемы разрушения уплотнения и образования нежелательных соединений в аэрозоле, когда уплотнительные элементы становятся слишком горячими.

Один или более из уплотнительных элементов могут содержать уплотнительное кольцо. Каждый из уплотнительных элементов может содержать уплотнительное кольцо.

Наружный кожух может содержать верхний корпус устройства и нижний корпус устройства. Верхний корпус устройства может быть прикреплен к нижнему корпусу устройства. Верхний корпус устройства может быть прикреплен к нижнему корпусу устройства с использованием механического интерфейса, например, защелкивающегося соединения или нажимного соединения. Верхний корпус устройства может быть прикреплен к нижнему корпусу устройства с использованием адгезива (клея) или посредством сварки.

Преимущественно нижний корпус нагревателя прикреплен к верхнему корпусу нагревателя. Нижний корпус нагревателя может быть прикреплен к верхнему корпусу нагревателя одним или более винтовыми креплениями. Третий уплотнительный элемент может быть зажат между нижним корпусом нагревателя и верхним корпусом нагревателя.

Нагреватель может содержать один или более нагревательных элементов и теплоизолятор, расположенный вокруг нагревательного элемента или нагревательных элементов.

Электрический нагревательный элемент или элементы могут быть расположены вокруг наружной поверхности нагревательной камеры, образующей часть канала для потока воздуха, или окружать ее. Электрический нагревательный элемент или элементы могут быть расположены вокруг внутренней поверхности нагревательной камеры или окружать ее. Электрический нагревательный элемент или элементы могут быть частью нагревательной камеры или выполнены за одно целое с ней.

Электрический нагревательный элемент или элементы могут содержать электрически резистивный материал. Подходящие электрически резистивные материалы включают, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящую» керамику (такую как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композиционные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композиционные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы. Примеры подходящих сплавов металлов включают нержавеющую сталь, сплавы, содержащие никель, кобальт, хром, алюминий, титан, цирконий, гафний, ниобий, молибден, тантал, вольфрам, олово, галлий, марганец, золото и железо, и суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, TimetalTM, KanthalTM, и другие железо-хром-алюминиевые сплавы, и сплавы на основе железа, марганца и алюминия. В композиционных материалах электрически резистивный материал может быть необязательно встроен в изоляционный материал, инкапсулирован в него или покрыт им, или наоборот, в зависимости от кинетики переноса энергии и требуемых наружных физико-химических свойств.

Один или более нагревательных элементов могут быть образованы с использованием металла или сплава металлов, имеющего определенную зависимость между температурой и удельным сопротивлением. Нагревательные элементы, образованные таким образом, могут быть использованы как для нагрева, так и для отслеживания температуры нагревательного элемента во время работы.

Нагревательный элемент может быть нанесен внутри жесткого материала носителя или субстрата или на них. Нагревательный элемент может быть нанесен внутри гибкого материала носителя или субстрата или на них. Нагревательный элемент может быть образован в виде дорожки на подходящем изоляционном материале, таком как керамика, или стекло, или полиимидная пленка. Нагревательный элемент может быть зажат между двумя изоляционными материалами.

Нагреватель в сборе может содержать гибкий нагревательный элемент, расположенный вокруг наружной поверхности нагревательной камеры или окружающий ее. Гибкий нагревательный элемент может иметь длину, по существу равную длине субстрата, образующего аэрозоль, предоставленного в изделии, генерирующем аэрозоль. Нагревательная камера может быть длиннее, чем нагревательный элемент.

Теплоизолятор может содержать аэрогель. Теплоизолятор может содержать теплостойкую ленту. Нагреватель может содержать кожух нагревателя, удерживающий теплоизолятор.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать электрические соединительные выводы, соединенные с нагревателем, причем электрические соединительные выводы проходят через отверстия в нижнем корпусе. Отверстие в нижнем корпусе может быть уплотнено адгезивом для предотвращения проникновения жидкостей или частиц из канала для потока воздуха.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать схему управления и блок питания внутри наружного кожуха. Схема управления может быть электрически соединена с блоком питания и с нагревателем.

Блок питания может являться любым подходящим блоком питания, например, источником напряжения постоянного тока. В одном варианте осуществления блоком питания является литий-ионная батарея. Альтернативно блоком питания может быть никель-металлогидридная батарея, никель-кадмиевая батарея или батарея на основе лития, например, литий-кобальтовая, литий-железо-фосфатная или литий-полимерная батарея.

Схема управления может быть выполнена с возможностью управления подачей электропитания на нагреватель в сборе. 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: датчиков, переключателей, элементов отображения. Питание может подаваться на нагреватель в сборе непрерывно после активации устройства или может подаваться с перерывами, например, от затяжки к затяжке. Питание может подаваться на нагреватель в сборе в виде импульсов электрического тока, например, посредством широтно-импульсной модуляции (PWM).

Предпочтительно устройство, генерирующее аэрозоль, является устройством, генерирующим аэрозоль, удерживаемым рукой, которое пользователю удобно держать между пальцами одной руки.

Наружный кожух может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примеры подходящих материалов включают металлы, сплавы, пластмассы или композиционные материалы, содержащие один или более из этих материалов, или термопласты, подходящие для применений в пищевой или фармацевтической промышленности, например, полипропилен, полиэфирэфиркетон (PEEK) и полиэтилен. Материал предпочтительно является легким и нехрупким.

Устройство, генерирующее аэрозоль, может быть использовано вместе с одноразовыми изделиями, генерирующими аэрозоль, содержащими субстрат, образующий аэрозоль. Система, генерирующая аэрозоль, может содержать устройство, генерирующее аэрозоль, описанное в данном документе, и изделие, генерирующее аэрозоль, выполненное с возможностью использования с устройством, генерирующим аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью вмещения изделия, генерирующего аэрозоль, содержащего субстрат, образующий аэрозоль, через выпускное отверстие для воздуха и в нагреватель.

Термины «дальний», «раньше по ходу потока», «ближний» и «дальше по ходу потока» используются для описания относительных положений компонентов или частей компонентов устройства, генерирующего аэрозоль, или изделия, генерирующего аэрозоль. Изделия и устройства, генерирующие аэрозоль, согласно настоящему изобретению могут иметь ближний конец, через который при использовании аэрозоль выходит из изделия или устройства для доставки пользователю, и могут иметь противоположный дальний конец. Ближний конец изделия и устройства, генерирующих аэрозоль, также может называться мундштучным концом. При использовании пользователь осуществляет затяжку на ближнем конце изделия, генерирующего аэрозоль, для вдыхания аэрозоля, генерируемого изделием или устройством, генерирующим аэрозоль. Термины «раньше по ходу потока» и «дальше по ходу потока» относятся к направлению движения аэрозоля через изделие, генерирующее аэрозоль, или устройство, генерирующее аэрозоль, когда пользователь осуществляет затяжку на ближнем конце изделия, генерирующего аэрозоль. Ближний конец изделия, генерирующего аэрозоль, расположен дальше по ходу потока относительно дальнего конца изделия, генерирующего аэрозоль. Ближний конец изделия, генерирующего аэрозоль, может также называться расположенным дальше по ходу потока концом изделия, генерирующего аэрозоль, а дальний конец изделия, генерирующего аэрозоль, может также называться расположенным раньше по ходу потока концом изделия, генерирующего аэрозоль.

Согласно примеру настоящего изобретения предоставлена система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру, описанному выше. Система, генерирующая аэрозоль, может содержать изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль.

Согласно примеру настоящего изобретения предоставлена система, генерирующая аэрозоль, содержащая: устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру, описанному выше; и изделие, генерирующее аэрозоль, содержащее субстрат, образующий аэрозоль.

В контексте настоящего документа термин «изделие, генерирующее аэрозоль» относится к изделию, содержащему субстрат, образующий аэрозоль, который при нагреве в устройстве, генерирующем аэрозоль, высвобождает летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Изделие, генерирующее аэрозоль, является отдельным от устройства, генерирующего аэрозоль, и выполнено с возможностью комбинирования с ним для нагрева изделия, генерирующего аэрозоль.

Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь по существу цилиндрическую форму. Изделие, генерирующее аэрозоль, может быть по существу продолговатым. Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь по существу цилиндрическую форму. Субстрат, образующий аэрозоль, может быть по существу продолговатым.

Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь общую длину от приблизительно 30 мм до приблизительно 100 мм. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь наружный диаметр от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм. Субстрат, образующий аэрозоль, может иметь длину от приблизительно 10 мм до приблизительно 18 мм. Кроме того, диаметр субстрата, образующего аэрозоль, может составлять от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм. Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать заглушку фильтра. Заглушка фильтра может находиться на расположенном дальше по ходу потока конце изделия, генерирующего аэрозоль. Заглушка фильтра может представлять собой ацетилцеллюлозную заглушку фильтра. Заглушка фильтра имеет длину приблизительно 7 мм в одном варианте осуществления, но может иметь длину от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм.

В одном варианте осуществления изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь общую длину приблизительно 45 мм. Изделие, генерирующее аэрозоль, может иметь наружный диаметр приблизительно 7,3 мм, но может иметь наружный диаметр от приблизительно 7,0 мм до приблизительно 7,4 мм. Кроме того, субстрат, образующий аэрозоль, может иметь длину приблизительно 12 мм. Альтернативно субстрат, образующий аэрозоль, может иметь длину приблизительно 16 мм. Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать внешнюю бумажную обертку. Кроме того, изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать промежуток между субстратом, образующим аэрозоль, и заглушкой фильтра. Промежуток может составлять приблизительно 21 мм или приблизительно 26 мм, но может находиться в диапазоне от приблизительно 5 мм до приблизительно 28 мм. Промежуток может быть обеспечен с помощью полой трубки. Полая трубка может быть изготовлена из картона или ацетата целлюлозы.

Субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой твердый субстрат, образующий аэрозоль. Альтернативно субстрат, образующий аэрозоль, может содержать как твердые, так и жидкие компоненты. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные вкусоароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата при нагреве. Альтернативно субстрат, образующий аэрозоль, может содержать нетабачный материал. Субстрат, образующий аэрозоль, может дополнительно содержать вещество для образования аэрозоля. Примерами подходящих веществ для образования аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль.

Если субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой твердый субстрат, образующий аэрозоль, твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать, например, одно или более из следующего: порошок, гранулы, шарики, крупицы, тонкие трубки, полоски или листы, содержащие одно или более из следующего: травяной лист, табачный лист, фрагменты табачных жилок, восстановленный табак, гомогенизированный табак, экструдированный табак и расширенный табак. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может иметь рассыпную форму или может быть предоставлен в подходящих таре или картридже. Необязательно твердый субстрат, образующий аэрозоль, может содержать дополнительные табачные или нетабачные летучие вкусоароматические соединения, подлежащие высвобождению при нагреве субстрата. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может также содержать капсулы, которые, например, содержат дополнительные табачные или нетабачные летучие вкусоароматические соединения, и такие капсулы могут плавиться во время нагрева твердого субстрата, образующего аэрозоль.

В контексте настоящего документа «гомогенизированный табак» относится к материалу, образованному посредством агломерирования сыпучего табака. Гомогенизированный табак может иметь форму листа. Содержание вещества для образования аэрозоля в гомогенизированном табачном материале может составлять более 5% в пересчете на сухой вес. Альтернативно содержание вещества для образования аэрозоля в гомогенизированном табачном материале может составлять от 5% до 30% по весу в пересчете на сухой вес. Листы гомогенизированного табачного материала могут быть образованы путем агломерирования сыпучего табака, полученного путем помола или иного измельчения одного или обоих из пластинки табачного листа и стеблей табачного листа. Альтернативно или дополнительно листы гомогенизированного табачного материала могут содержать одно или более из табачной пыли, табачной мелочи и других побочных продуктов сыпучего табака, образующихся, например, во время обработки, перемещения и отгрузки табака. Листы гомогенизированного табачного материала могут содержать одно или более собственных связующих, т. е. табачных эндогенных связующих, одно или более внешних связующих, т. е. табачных экзогенных связующих, или их комбинацию, чтобы способствовать агломерированию сыпучего табака; альтернативно или дополнительно листы гомогенизированного табачного материала могут содержать другие добавки, включая, но без ограничения, табачные и нетабачные волокна, вещества для образования аэрозоля, увлажнители, пластификаторы, ароматизаторы, наполнители, водные и неводные растворители и их комбинации.

В особенно предпочтительном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, содержит собранный гофрированный лист гомогенизированного табачного материала. В контексте настоящего документа термин «гофрированный лист» означает лист, имеющий несколько по существу параллельных гребней или гофров. Предпочтительно, когда изделие, генерирующее аэрозоль, собрано, по существу параллельные гребни или гофры простираются вдоль или параллельно продольной оси изделия, генерирующего аэрозоль. Это преимущественно упрощает сбор гофрированного листа гомогенизированного табачного материала с образованием субстрата, образующего аэрозоль. Однако будет понятно, что гофрированные листы гомогенизированного табачного материала для включения в изделие, генерирующее аэрозоль, могут альтернативно или дополнительно иметь несколько по существу параллельных складок или гофров, которые расположены под острым или тупым углом к продольной оси изделия, генерирующего аэрозоль, когда изделие, генерирующее аэрозоль, собрано. В определенных вариантах осуществления субстрат, образующий аэрозоль, может содержать собранный лист гомогенизированного табачного материала, который по существу равномерно текстурирован по существу по всей поверхности. Например, субстрат, образующий аэрозоль, может содержать собранный гофрированный лист гомогенизированного табачного материала, содержащий несколько по существу параллельных складок или гофров, которые по существу равномерно разнесены по ширине листа.

Необязательно твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть предоставлен на термостабильном носителе или встроен в него. Носитель может быть в форме порошка, гранул, шариков, крупиц, тонких трубок, полосок или листов. Альтернативно носитель может представлять собой трубчатый носитель, имеющий тонкий слой твердого субстрата, нанесенного на его внутреннюю поверхность, или на его внешнюю поверхность, или на обе его внутреннюю и внешнюю поверхности. Такой трубчатый носитель может быть образован, например, из бумаги или материала, подобного бумаге, нетканого мата из углеродных волокон, легкой металлической сетки с открытыми ячейками, или перфорированной металлической фольги, или любой другой термостабильной полимерной матрицы.

Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть нанесен на поверхность носителя в форме, например, листа, пеноматериала, геля или суспензии. Твердый субстрат, образующий аэрозоль, может быть нанесен на всю поверхность носителя или альтернативно может быть нанесен в виде узора с целью обеспечения неоднородной доставки вкусоароматической добавки во время использования.

Несмотря на то, что выше упоминаются твердые субстраты, образующие аэрозоль, специалисту в данной области техники будет понятно, что с другими вариантами осуществления могут быть использованы другие формы субстрата, образующего аэрозоль. Например, субстрат, образующий аэрозоль, может представлять собой жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Если предоставлен жидкий субстрат, образующий аэрозоль, устройство, генерирующее аэрозоль, предпочтительно содержит средства для удержания жидкости. Например, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может удерживаться в таре или части для хранения жидкости. Альтернативно или дополнительно жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может быть поглощен пористым материалом носителя. Пористый материал носителя может быть изготовлен из любой подходящей поглощающей заглушки или детали, например, из вспененного металлического или пластмассового материала, полипропилена, терилена, нейлоновых волокон или керамики. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может удерживаться в пористом материале носителя перед использованием устройства, генерирующего аэрозоль, или альтернативно материал жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может высвобождаться в пористый материал носителя во время использования или непосредственно перед ним. Например, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может быть предоставлен в капсуле. Оболочка капсулы предпочтительно плавится при нагреве и высвобождает жидкий субстрат, образующий аэрозоль, в пористый материал носителя. Капсула может необязательно содержать твердое вещество в комбинации с жидкостью.

Альтернативно носитель может представлять собой нетканое полотно или пучок волокон, в которые были включены табачные компоненты. Нетканое полотно или пучок волокон могут содержать, например, углеродные волокна, натуральные целлюлозные волокна или волокна из производных целлюлозы.

Примеры в соответствии с аспектами настоящего изобретения будут описаны далее со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 - схематический вид в сечении, на котором показаны внутренняя часть устройства 100, генерирующего аэрозоль, и изделие 200, генерирующее аэрозоль, вмещенное внутри устройства 100, генерирующего аэрозоль;

Фиг. 2 - покомпонентный вид модуля нагревателя для использования в системе, показанной на фиг. 1; и

Фиг. 3 - частичный вид в сечении устройства, генерирующего аэрозоль, типа, показанного на фиг. 1, включая модуль нагревателя, показанный на фиг. 2.

На фиг. 1 представлен схематический вид в сечении, на котором показаны внутренняя часть устройства 100, генерирующего аэрозоль, и изделие 200, генерирующее аэрозоль, вмещенное внутри устройства 100, генерирующего аэрозоль. Вместе устройство 100, генерирующее аэрозоль, и изделие 200, генерирующее аэрозоль, образуют систему, генерирующую аэрозоль. На фиг. 1 в упрощенном виде показано устройство 100, генерирующее аэрозоль. В частности, элементы устройства 100, генерирующего аэрозоль, показаны не в масштабе. Кроме того, были опущены элементы, которые не являются существенными для понимания устройства 100, генерирующего аэрозоль.

Устройство 100, генерирующее аэрозоль, содержит кожух 102, содержащий трубчатый нагреватель 6, блок 103 питания и схему 105 управления. На фиг. 1 показаны часть 2 в виде нижнего корпуса нагревателя, крепление 8 нагревателя и часть 4 в виде верхнего корпуса нагревателя. Блоком 103 питания является батарея, и в данном примере это перезаряжаемая литий-ионная батарея. Схема 105 управления соединена как с блоком 103 питания, так и с нагревательным элементом и управляет подачей электрической энергии от блока 103 питания на нагреватель для регулирования температуры нагревателя.

Кожух 102 содержит отверстие 104 на ближнем, или мундштучном, конце устройства 100, генерирующего аэрозоль, через которое вмещено изделие 200, генерирующее аэрозоль. Отверстие 104 соединено с отверстием 12 в модуле 1 нагревателя, через которое аэрозоль выходит из модуля 1 нагревателя. Однако будет понятно, что аэрозоль в основном выходит из модуля 1 нагревателя и устройства 100, генерирующего аэрозоль, через изделие 200, генерирующее аэрозоль. Кожух 102 дополнительно содержит впускное отверстие 106 для воздуха на дальнем конце устройства 100, генерирующего аэрозоль. Впускное отверстие 106 для воздуха соединено с впускным отверстием для воздуха, расположенным на дальнем конце первой трубчатой секции 2b части 2 в виде нижнего корпуса. Первая трубчатая секция 2b доставляет воздух от впускного отверстия 106 для воздуха к изделию, генерирующему аэрозоль.

Изделие 200, генерирующее аэрозоль, содержит концевую заглушку 202, субстрат 204, образующий аэрозоль, полую трубку 206 и фильтр 208 мундштука. Каждый из вышеупомянутых компонентов изделия 100, генерирующего аэрозоль, представляет собой по существу цилиндрический элемент, каждый из которых имеет по существу одинаковый диаметр. Компоненты расположены последовательно в примыкающем соосном выравнивании и окружены внешней бумажной оберткой 210 с образованием цилиндрического стержня. Субстрат 204, образующий аэрозоль, представляет собой табачный стержень или штранг, содержащий собранный лист гофрированного гомогенизированного табачного материала, окруженный оберткой (не показана). Гофрированный лист гомогенизированного табачного материала содержит глицерин в качестве вещества для образования аэрозоля. Концевая заглушка 202 и фильтр 208 мундштука образованы из ацетилцеллюлозных волокон.

Дальний конец изделия 200, генерирующего аэрозоль, вставляется в устройство 100, генерирующее аэрозоль, через отверстие 104 в кожухе 102 и вталкивается в устройство 100, генерирующее аэрозоль, до тех пор, пока он не войдет в зацепление с упором (не показанным на фиг. 1), расположенным на креплении 8 нагревателя, после чего он полностью вставлен. Упор помогает правильно расположить субстрат 204, образующий аэрозоль, внутри нагревателя, чтобы нагреватель мог нагревать субстрат 204, образующий аэрозоль, для образования аэрозоля.

Устройство 100, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать: датчик (не показан) для обнаружения присутствия изделия 200, генерирующего аэрозоль; пользовательский интерфейс (не показан), такой как кнопка для активации нагревателя; и дисплей или индикатор (не показан) для представления информации пользователю, например, оставшегося заряда батареи, состояния нагрева и сообщений об ошибках.

При использовании пользователь вставляет изделие 200, генерирующее аэрозоль, в устройство 100, генерирующее аэрозоль, как показано на фиг. 1. Затем пользователь запускает цикл нагрева путем активации устройства 100, генерирующего аэрозоль, например, путем нажатия переключателя для включения устройства. В ответ схема 105 управления управляет подачей электропитания от блока 103 питания на нагреватель для нагрева нагревателя. Во время цикла нагрева нагреватель нагревается до заданной температуры или до диапазона заданных температур согласно температурному профилю. Цикл нагрева может длиться приблизительно 6 минут. Тепло от нагревателя 6 передается на субстрат 204, образующий аэрозоль, который высвобождает летучие соединения из субстрата 204, образующего аэрозоль. Летучие соединения образуют аэрозоль внутри камеры для образования аэрозоля, образованной полой трубкой 206. Во время цикла нагрева пользователь помещает фильтр 208 мундштука изделия 200, генерирующего аэрозоль, между губами своего рта и осуществляет затяжку или вдыхает через фильтр 208 мундштука. Затем генерируемый аэрозоль втягивается через фильтр 208 мундштука в рот пользователя.

На фиг. 2 представлен покомпонентный вид модуля нагревателя для использования в системе, показанной на фиг. 1. Модуль нагревателя содержит внешний корпус, состоящий из части 4 в виде верхнего корпуса нагревателя и части 2 в виде нижнего корпуса нагревателя. Внутри внешнего корпуса находится нагреватель 6, который содержит дорожки нагревателя на гибкой подложке нагревателя. Аэрогелевая изоляция 10 и устойчивая к высоким температурам лента 12 окружают нагреватель. Нагреватель прикреплен на держателе 8 нагревателя. Модуль нагревателя также содержит уплотнительные элементы 14, 16, 22 и 24. Часть в виде верхнего корпуса нагревателя прикреплена к части в виде нижнего корпуса нагревателя с использованием винтов 18. Электрические выводы от нагревателя 6 простираются наружу через отверстия в части 2 в виде нижнего корпуса. Эти отверстия уплотнены адгезивом 20.

Преимущество модуля нагревателя заключается в том, что, в то время как часть в виде верхнего корпуса нагревателя содержит и защищает внутри нагреватель 6, часть в виде нижнего корпуса нагревателя обеспечивает продолговатый канал, вдоль которого создается путь для потока воздуха каждый раз, когда потребитель осуществляет затяжку через расходный элемент после окончательной сборки в устройстве (см. фиг. 1). Еще одно преимущество предлагаемого решения заключается в том, что модуль нагревателя может быть использован как автономный модуль для подключения к устройству любой другой конструкции, единственным ограничением является минимальная длина устройства, которая в основном соответствует длине самого модуля нагревателя.

На фиг. 3 представлен частичный вид в сечении устройства, генерирующего аэрозоль, типа, показанного на фиг. 1, включая модуль нагревателя, показанный на фиг. 2. Модуль нагревателя расположен внутри наружного кожуха 102. Наружный кожух 102 имеет верхнюю часть 102a кожуха и нижнюю часть 102b кожуха, которые соединены вместе посредством защелкивающегося соединения. Канал для потока воздуха образован через устройство. Канал для потока воздуха начинается у впускного отверстия 106 для воздуха, образованного в нижней части 102b кожуха. Затем он проходит через часть 2 в виде нижнего корпуса нагревателя, через держатель 8 нагревателя, через трубчатый нагреватель (показана окружающая лента 12), через часть 4 в виде верхнего корпуса нагревателя и затем через выпускное отверстие 104 для воздуха, образованное в верхней части 102a кожуха.

Канал для потока воздуха уплотнен в местах соединения между компонентами, определяющими канал для потока воздуха. Первый уплотнительный элемент 24 находится между нижней частью наружного кожуха и нижним корпусом нагревателя. Первый уплотнительный элемент 24 образован из силикона и обернут вокруг нижней части части 2 в виде нижнего корпуса нагревателя. Первый уплотнительный элемент 24 зажат между нижним корпусом 2 нагревателя и нижней частью 102b кожуха.

Второй уплотнительный элемент 22 находится между верхней частью наружного кожуха и частью 4 в виде верхнего корпуса нагревателя. Второй уплотнительный элемент представляет собой силиконовое уплотнительное кольцо. Второй уплотнительный элемент 22 зажат между частью 4 в виде верхнего корпуса нагревателя и верхней частью 102a кожуха.

Третий уплотнительный элемент 16 предоставлен между частью 4 в виде верхнего корпуса нагревателя и частью 2 в виде нижнего корпуса нагревателя. Третий уплотнительный элемент представляет собой силиконовое уплотнительное кольцо. Третий уплотнительный элемент зажат между частью 4 в виде верхнего корпуса нагревателя и частью 2 в виде нижнего корпуса нагревателя, которые удерживаются вместе с использованием винтов, как описано.

Четвертый уплотнительный элемент 14 предоставлен между частью 2 в виде нижнего корпуса нагревателя и держателем 8 нагревателя. Четвертый уплотнительный элемент представляет собой силиконовое уплотнительное кольцо. Четвертый уплотнительный элемент зажат между держателем 8 нагревателя и частью 2 в виде нижнего корпуса нагревателя.

Каждый из уплотнительных элементов выполнен с возможностью обеспечения уплотнения, предотвращающего проникновение жидкостей и частиц в соответствии со стандартом IP67 согласно коду IP, или код степени защиты от проникновения посторонних сред определен в стандарте IEC 60529.

Нагреватель удерживается на месте между держателем 8 нагревателя и частью 4 в виде верхнего корпуса нагревателя. Нагреватель запрессован как в держатель 8 нагревателя, так и в часть 4 в виде верхнего корпуса нагревателя. Полимерные уплотнения, находящиеся в контакте с нагревателем, отсутствуют. Каждый из ближайших уплотнительных элементов, третьего уплотнительного элемента 16 и четвертого уплотнительного элемента 14 находится на расстоянии по меньшей мере 4 мм от ближайшей части нагревателя. Таким образом, никакие полимерные уплотнения не подвергаются потенциальному воздействию температур, приводящих к деградации, во время использования устройства.

Предложенное изобретение относится к устройству, генерирующему аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит наружный кожух, трубчатый нагреватель, верхний корпус нагревателя и нижний корпус нагревателя, внутренний канал для потока воздуха через устройство, проходящий от впускного отверстия для воздуха в наружном кожухе до выпускного отверстия для воздуха в наружном кожухе, первый уплотнительный элемент между наружным кожухом и нижним корпусом нагревателя, второй уплотнительный элемент между наружным кожухом и верхним корпусом нагревателя, третий уплотнительный элемент между нижним корпусом нагревателя и верхним корпусом нагревателя, держатель нагревателя, расположенный между нагревателем и нижним корпусом нагревателя. Трубчатый нагреватель заключен внутри верхнего корпуса нагревателя и нижнего корпуса нагревателя. Внутренний канал для потока воздуха проходит через верхний корпус нагревателя, нижний корпус нагревателя и нагреватель. Канал для потока воздуха проходит через держатель нагревателя. Нагреватель запрессован непосредственно в верхний корпус нагревателя. Технический результат - обеспечение прочного и надежного уплотнения, а также уменьшение потери тепла через уплотнительный элемент, что тем самым улучшает эффективность нагрева. 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство, генерирующее аэрозоль и содержащее:

наружный кожух;

трубчатый нагреватель;

верхний корпус нагревателя и нижний корпус нагревателя, причем трубчатый нагреватель заключен внутри верхнего корпуса нагревателя и нижнего корпуса нагревателя;

внутренний канал для потока воздуха через устройство, проходящий от впускного отверстия для воздуха в наружном кожухе до выпускного отверстия для воздуха в наружном кожухе, при этом внутренний канал для потока воздуха проходит через верхний корпус нагревателя, нижний корпус нагревателя и нагреватель;

первый уплотнительный элемент между наружным кожухом и нижним корпусом нагревателя;

второй уплотнительный элемент между наружным кожухом и верхним корпусом нагревателя;

третий уплотнительный элемент между нижним корпусом нагревателя и верхним корпусом нагревателя;

держатель нагревателя, расположенный между нагревателем и нижним корпусом нагревателя, причем канал для потока воздуха проходит через держатель нагревателя; и

четвертый уплотнительный элемент, расположенный между держателем нагревателя и нижним корпусом нагревателя, при этом нагреватель запрессован непосредственно в верхний корпус нагревателя.

2. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 1, в котором канал для потока воздуха образован только наружным кожухом, нижним корпусом нагревателя, держателем нагревателя, нагревателем, верхним корпусом нагревателя и уплотнительными элементами.

3. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 1 или 2, в котором держатель нагревателя запрессован непосредственно в нагреватель.

4. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в котором один или более из уплотнительных элементов содержат уплотнительное кольцо.

5. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в котором один или более из уплотнительных элементов содержат эластомерный полимер, такой как силикон.

6. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в котором нагреватель находится на расстоянии по меньшей мере 4 мм и, предпочтительно, по меньшей мере 5 мм от уплотнительных элементов.

7. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в котором каждый из уплотнительных элементов экранирован от нагревателя по меньшей мере одним промежуточным компонентом.

8. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в котором наружный кожух содержит верхний корпус устройства и нижний корпус устройства, причем верхний корпус устройства прикреплен к нижнему корпусу устройства.

9. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в котором нижний корпус нагревателя прикреплен к верхнему корпусу нагревателя.

10. Устройство, генерирующее аэрозоль, по п. 9, в котором нижний корпус нагревателя прикреплен к верхнему корпусу нагревателя одним или более винтовыми креплениями.

11. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, в котором нагреватель содержит нагревательный элемент и теплоизолятор, расположенный вокруг нагревательного элемента.

12. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, содержащее электрические соединительные выводы, соединенные с нагревателем, при этом электрические соединительные выводы проходят через отверстия в нижнем корпусе, причем отверстия в нижнем корпусе уплотнены адгезивом.

13. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, содержащее схему управления и блок питания внутри наружного кожуха, причем схема управления электрически соединена с блоком питания и с нагревателем.

14. Устройство, генерирующее аэрозоль, по любому из предыдущих пунктов, выполненное с возможностью вмещения изделия, генерирующего аэрозоль и содержащего субстрат, образующий аэрозоль, через выпускное отверстие для воздуха и в нагреватель.