ИНГАЛЯТОР И КАРТРИДЖ ДЛЯ ИНГАЛЯТОРА
INHALATOR AND CARTRIDGE FOR THE INHALATOR

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству для генерирования вдыхаемой среды, к способу генерирования вдыхаемой среды и картриджу для использования с устройством для генерирования вдыхаемой среды.
Уровень техники
Курительные изделия, например сигареты, сигары и т.п., сжигают табак во время курения для образования табачного дыма. Были предприняты усилия для создания альтернативы указанным изделиям, которые сжигают табак, посредством разработки изделий, которые высвобождают соединения без сжигания. Примерами таких изделий являются нагревательные устройства, которые высвобождают соединения посредством нагрева, но без сжигания материала. Материал может быть, например, табаком или другими нетабачными изделиями, которые могут содержать или не содержать никотин. В качестве другого примера можно привести так называемые устройства электронных сигарет. Эти устройства обычно содержат жидкость, которая нагревается для испарения жидкости и производства вдыхаемого пара или аэрозоля. Жидкость может содержать никотин, и/или ароматизаторы, и/или генерирующие аэрозоль вещества, например глицерол. Известные устройства электронных сигарет обычно не содержат или не используют табак.
Сущность изобретения
По первому аспекту настоящего изобретения предлагается устройство для генерирования вдыхаемой среды, содержащее:
контейнер для удерживания жидкости;
нагреватель для испарения жидкости, удерживаемой в контейнере;
камеру для размещения материала; и
выпуск;
устройство имеет такую конструкцию, что во время использования жидкость, испаряемая нагревателем, проходит в виде, по меньшей мере, пара или аэрозоля через материал, помещенный в камере, для захватывания одной или нескольких составляющих частей из материала для образования выдыхаемой среды, которая выходит из выпуска.
Это позволяет вдыхаемой среде приобретать, например, аромат или ароматы, извлекаемые во время использования из материала, содержащегося в устройстве. В конкретном применении пар или аэрозоль, проходящий через материал, является горячим и поэтому нагревает материал для испарения одной или нескольких составляющих частей из материала, обеспечивая поглощение составляющих частей вдыхаемой средой.
В качестве конкретного неограничивающего примера материал может быть табаком или содержать табак. Отличительным признаком так называемых устройств электронных сигарет является то, что аромат вдыхаемой среды часто не имеет ничего общего или, по меньшей мере, отличается от аромата обычного табачного изделия. В случае когда материал в варианте выполнения настоящего изобретения является табаком или содержит табак, пар или аэрозоль, который проходит через табак, захватывает табачные ароматы из материала.
В варианте выполнения нагреватель для испарения жидкости, содержащейся в контейнере, выполнен с возможностью испарения жидкости.
В варианте выполнения устройство содержит охладитель или зону охлаждения после нагревателя и перед камерой, причем охладитель или зона охлаждения выполнены с возможностью охлаждения испаряемой жидкости для образования аэрозоля из жидких капель, который во время использования проходит через материал, помещенный в камере. Охладитель может быть выполнен с возможностью функционирования фактически в качестве теплообменника, обеспечивая восстановление тепла из пара. Восстановленное тепло можно использовать, например, для предварительного нагрева и/или способствования нагреву жидкости.
В другом варианте выполнения нагреватель для нагрева жидкости, содержащейся в контейнере, выполнен с возможностью нагрева жидкости для образования аэрозоля.
В варианте выполнения устройство содержит второй нагреватель для нагрева материала, помещенного в камеру. Это обеспечивает нагрев материала нагревателем, что способствует высвобождению соединений из материала и, как вариант, позволяет снизить температуру, которая должна использоваться для нагреваемой жидкости.
В варианте выполнения камеру можно удалять из устройства. Камера может иметь, например, форму картриджа и т.п., который содержит материал. В целом камера, содержащая материал, может, фактически, быть изделием одноразового использования, которое целиком заменяют после использования. Как вариант конструкция может быть выполнена таким образом, что пользователь удаляет камеру из устройства, заменяет использованный материал в камере и затем помещает камеру обратно в устройство.
В другом варианте выполнения камера может быть несъемной без возможности удаления из устройства. В таком варианте выполнения пользователь может заменять только материал после использования.
В варианте выполнения контейнер для жидкости является съемным. Контейнер для жидкости может иметь форму горшка и т.п. (которая в некоторых вариантах выполнения может быть, например, кольцевой) и/или абсорбирующей набивкой и т.п. В целом контейнер для жидкости, содержащий жидкость, может быть фактически изделием одноразового использования, которое целиком заменяют после использования. Как вариант конструкция может быть выполнена таким образом, что пользователь удаляет контейнер для жидкости из устройства, заменяет использованную жидкость или дозаправляет жидкость в контейнер и затем помещает контейнер обратно в устройство.
В другом варианте выполнения контейнер для жидкости может быть несъемным без возможности удаления из устройства. В таком варианте выполнения пользователь при необходимости может заменять только используемую жидкость или дозаправлять жидкость в контейнер после использования.
В варианте выполнения контейнер для жидкости и камера выполнены как неразъемный узел.
В варианте выполнения камера содержит материал, имеющий твердую форму. Этот материал может быть, например, табаком или содержать табак.
В варианте выполнения контейнер удерживает жидкость, содержащую никотин.
В варианте выполнения контейнер удерживает жидкость, которая является глицеролом или содержит глицерол.
В варианте выполнения контейнер удерживает жидкость, которая является ароматизатором или содержит ароматизатор.
В варианте выполнения устройство работает от батареи.
В варианте выполнения конкретный или каждый нагреватель является электрическим резистивным нагревателем.
По второму аспекту настоящего изобретения предлагается способ генерирования вдыхаемой среды с помощью устройства, содержащего контейнер, удерживающий жидкость, нагреватель для испарения жидкости, материал и выпуск; указанный способ содержит:
испарение жидкости, удерживаемой в контейнере;
захватывание одной или нескольких составляющих частей из материала, по меньшей мере, в паре или аэрозоле, образованном испаряемой жидкостью, посредством прохождения, по меньшей мере, пара или аэрозоля через материал для генерирования вдыхаемой среды; и
выход вдыхаемой среды из выпуска.
В варианте выполнения при нагреве жидкости, удерживаемой в контейнере, испаряется, по меньшей мере, часть жидкости. В варианте выполнения способ содержит прохождение испаряемой жидкости через охладитель или зону охлаждения устройства для образования аэрозоля из жидких капель, который проходит через материал.
В варианте выполнения при нагреве жидкости, содержащейся в контейнере, испаряется жидкость для образования аэрозоля.
В варианте выполнения способ содержит нагрев материала с помощью второго нагревателя устройства.
В варианте выполнения материал содержится в устройстве в твердой форме. Материал может быть табаком или содержать табак.
В варианте выполнения жидкость содержит никотин.
В варианте выполнения жидкость является глицеролом или содержит глицерол.
В варианте выполнения жидкость является ароматизатором или содержит ароматизатор.
По третьему аспекту настоящего изобретения предлагается картридж для использования с устройством для генерирования вдыхаемой среды, содержащий:
контейнер для удерживания жидкости;
приемник для размещения твердого материала;
картридж расположен таким образом, что испаряемая жидкость, выходящая из контейнера, во время использования может протекать в виде, по меньшей мере, пара или аэрозоля через твердый материал, помещенный в приемник.
В варианте выполнения картридж содержит нагреватель, связанный с контейнером для испарения жидкости, удерживаемой в контейнере во время использования.
В варианте выполнения картридж содержит нагреватель, связанный с приемником для нагрева твердого материала, помещенного в приемник во время использования.
Краткое описание чертежей
Варианты выполнения изобретения будут описаны только в качестве примера со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:
фиг. 1 – схематичный вид в продольном разрезе примера устройства для генерирования вдыхаемой среды;
фиг. 2 – схематичный вид в продольном разрезе другого примера устройства для генерирования вдыхаемой среды;
фиг. 3 – схематичный вид в продольном разрезе другого примера устройства для генерирования вдыхаемой среды;
фиг. 4 – схематичный вид в продольном разрезе примера устройства для генерирования вдыхаемой среды во время использования;
фиг. 5 – схематичный вид в продольном разрезе другого примера устройства для генерирования вдыхаемой среды во время использования.
Подробное описание
Со ссылкой на фиг. 1 показан пример устройства 1 для генерирования вдыхаемой среды. В общих чертах устройство 1 испаряет жидкость для образования пара или аэрозоля, который проходит через материал для производства вдыхаемой среды, которая содержит одну или несколько составляющих, извлекаемых из указанного материала.
В этом отношении, прежде всего, можно отметить, что, в общем, пар является веществом в газовой фазе при температуре ниже его критической температуры, а это означает, что, например, пар может конденсироваться в жидкость посредством увеличения его давления без уменьшения температуры. С другой стороны, в общем, аэрозоль является коллоидом, состоящим из мелких твердых частиц или жидких капель, содержащихся в воздухе или другом газе. «Коллоид» является веществом, в котором микроскопические рассеянные нерастворимые частицы находятся в подвешенном состоянии по всему объему другого вещества.
Возвращаясь к фиг. 1, устройство 1 из этого примера имеет, в общем, полый цилиндрический наружный корпус 2. Корпус 2 имеет открытый конец 3. В этом примере в открытый конец 3 вставлен трубчатый мундштук 4. В этом примере пользователь может удалять мундштук 4 из корпуса 2. Уплотнительное кольцо круглого сечения или другое уплотнение 5 способствует герметизации мундштука 4 в корпусе 2. С другого конца 6 или вблизи этого конца корпуса 2 установлена батарея 7 для питания ряда компонентов устройства 1, как будет описано ниже. Батарея 7 может быть перезаряжаемой батареей или сменной батареей. В корпусе 2 также установлен контроллер 8 для управления работой ряда компонентов устройства 1, как будет описано ниже.
Корпус 2 имеет контейнер 9 для удерживания или содержания жидкости 10. Контейнер 9 можно использовать в ряде различных форм. В примере из фиг. 1 контейнер 9 имеет форму кольцевой камеры 9, предусмотренной в корпусе 2 между открытым концом 3 и другим концом 6. В этом конкретном примере корпус 2 состоит из двух частей, первой части 2a вблизи открытого конца 3 и второй части 2b вблизи другого конца 6. Первую и вторую части 2a, 2b корпуса 2 можно соединять друг с другом с помощью винтовой резьбы, байонетного соединения и т.п. Во время использования пользователь, по мере необходимости, может разделять первую и вторую части 2a, 2b корпуса для добавления или замены жидкости. Как вариант, для обеспечения доступа к контейнеру 9 можно удалять мундштук 4. Однако следует принять во внимание, что возможны другие компоновки. Например, жидкость 10 может находиться в отдельном кольцевом контейнере горшкообразной формы, который можно целиком удалять из корпуса 2. Такой отдельный контейнер может быть сменным, так чтобы пользователь заменял жидкость 10 посредством установки нового контейнера с жидкостью 10 в корпус 2. Как вариант, такой контейнер может быть многоразовым. В таком случае пользователь может добавлять или заменять жидкость 10 в контейнере после его удаления из корпуса 2 и затем устанавливать заправленный контейнер на место в корпус 2. Следует принять во внимание, что корпус 2 необязательно должен состоять из двух частей и что можно предусмотреть другие компоновки, обеспечивающие доступ пользователю, например, для дозаправки на месте.
В общем, по центру корпуса 2 установлен нагреватель 11, т.е. в этом примере по центру по длине и ширине корпуса 2. В этом примере нагреватель 11 запитывается от батареи 7 и, следовательно, электрически соединен с батареей 7. Нагреватель 11 может быть электрическим резистивным нагревателем, включая сюда, например, нихромный резистивный нагреватель, керамический нагреватель и т.д. Нагреватель 11 может быть, например, проволокой, которая может, например, иметь форму спирали, пластиной (которая может быть многослойной пластиной из двух или более разных материалов, один или несколько из которых могут быть электропроводными, и один или несколько из которых могут быть неэлектропроводными), сеткой (которая может быть, например, тканой или нетканой и также может быть многослойной), пленочным нагревателем и т.д. Можно использовать другие нагревательные конструкции, включая сюда неэлектрические нагревательные конструкции.
Нагреватель предназначен для испарения жидкости. В показанном примере кольцевой фитиль 12 окружает нагреватель 11 и находится в (тепловом) контакте с нагревателем 11. Самая наружная поверхность кольцевого фитиля 12 находится в контакте с жидкостью 10, содержащейся в контейнере 9 для жидкости. Фитиль 12, в общем, является абсорбирующим материалом и всасывает жидкость 10 из контейнера 9 с жидкостью посредством капиллярного эффекта. Фитиль 12 предпочтительно является нетканым и может быть, например, хлопчатобумажным материалом, шерстяным материалом и т.п. или синтетическим материалом, включая сюда, например, полиэфир, нейлон, вискозу, полипропилен и т.п. Несмотря на более полное описание, приведенное ниже, следует отметить, что во время использования жидкость 10, которая впитывается в фитиль 12, нагревается нагревателем 11. Жидкость 10 может испаряться для получения аэрозоля из жидких капель или в достаточной степени нагреваться для получения пара. Образующийся таким образом аэрозоль или пар выходит из фитиля 12 и проходит в направлении мундштука 4, как показано стрелками A, когда пользователь выполняет затяжку через мундштук 4. Нагреватель 11 и фитиль 12 могут быть изготовлены в виде отдельного фактически нераздельного компонента, так чтобы нагрев и впитывание фактически выполнялись отдельным узлом.
Корпус 2 дополнительно содержит камеру 13, которая удерживает или содержит материал 14 в устройстве 1. Во время использования пользователь может иметь доступ к камере 13 для замены или заправки материала 14 через открытый конец 3 корпуса 2 посредством удаления мундштука 4 и/или разделения двух частей 2a, 2b корпуса 2. Камеру 13 можно использовать в ряде различных форм. Например, камера 13 может быть трубкой, которая полностью открыта с обоих концов и содержит материал 14. В качестве другого примера камера 13 может быть трубкой, которая имеет одну или несколько торцевых стенок, имеющих сквозные отверстия, через которые может проходить пар или аэрозоль. Камера 13 может оставаться на месте в корпусе 2, когда пользователь удаляет и заменяет материал 14. Как вариант, камера 13, содержащая указанный материал, может быть отдельным компонентом, который во время использования вставляют в корпус 2 и извлекают из него как единое целое. Съемная камера 13 этого типа может быть одноразовой, так чтобы пользователь заменял материал 14 посредством установки новой камеры 13, содержащей свежий материал 14, в корпус 2. Как вариант, камера 13 может быть многоразовой. В таком случае пользователь может заменять материал 14 в камере 13, когда камера 13 удалена из корпуса 2, и затем устанавливать заправленную камеру 13 в корпус 2. В еще одном примере камера 13 может содержать зажимы и т.п., расположенные внутри корпуса 2, которые удерживают материал 14 на месте. В некоторых примерах материал 14 может просто плотно садиться в камеру 13. В качестве другого варианта сам контейнер 9, содержащий жидкость 10, может служить в качестве опоры для материала 14. Например, контейнер 9 может иметь один или несколько зажимов или трубку и т.п. для размещения и удерживания материала 14 на месте. Такой двухфункциональный контейнер 9/камера или приемник 13 как для содержания жидкости 10, так и для размещения материала 14, может иметь форму картриджа и т.п. и может быть сменным компонентом или многоразовым компонентом с возможностью, при необходимости, замены или дозаправки жидкости 10 и материала 14 пользователем. В некоторых случаях может случиться так, что пользователю потребуется только дозаправлять или заменять материал 14 время от времени при достаточном количестве жидкости 10, предусмотренном для многоразового использования. После израсходования жидкости 10 пользователь удаляет двухфункциональный контейнер 9/приемник 13 и использует новый подобный компонент. Сходным образом, может случиться так, что пользователю потребуется только дозаправлять или заменять жидкость 10 время от времени при достаточном количестве материала 14, предусмотренном для многоразового использования. После израсходования материала 14 пользователь удаляет двухфункциональный контейнер 9/приемник 13 и использует новый подобный компонент.
Материал 14 расположен в корпусе 2 после места, где из жидкости 10 производится аэрозоль или пар, и перед открытым концом 3 корпуса 2 и мундштуком 4. В этом конкретном примере материал 14 фактически расположен в той же части или камере корпуса 2, что и фитиль 12. Аэрозоль или пар, получаемый из жидкости 10, выходит из фитиля 12 и проходит, как показано стрелками A, в направлении материала 14, когда пользователь выполняет затяжку через мундштук 4. В конкретных вариантах выполнения материал 14 является пористым, поэтому аэрозоль или пар проходит через материал 14 и затем через открытый конец 3 корпуса 2 и мундштук 4. В некоторых вариантах выполнения материал 14 и/или его камера 13 расположены таким образом, что между материалом 14/камерой 13 и внутренней стороной корпуса 2 не существует никакого зазора, поэтому аэрозоль или пар полностью протекает через материал 14.
Жидкость 10 предпочтительно является жидкостью, способной испаряться при соответствующих температурах, предпочтительно в диапазоне 150 - 250°C, что не допускает повышения расхода питания в устройстве 1. Пригодные материалы включают в себя материалы, обычно используемые в устройствах электронных сигарет, включая сюда, например, пропиленгликоль и глицерол (также известный как глицерин).
Материал 14 является материалом, который можно использовать для придания аромата аэрозолю или пару, получаемому из жидкости 10, когда аэрозоль или пар проходит через материал 14. Материал 14 может, например, состоять из табака или содержать табак. Когда аэрозоль или пар проходит через табачный материал 14 и по табачному материалу 14, горячий аэрозоль или пар захватывает органические и другие соединения или составляющие части из табачного материала 14, которые придают табаку его органолептические свойства, тем самым, придавая аромат аэрозолю или табаку, когда он проходит к мундштуку 4. Однако следует принять во внимание, что для придания различных ароматов потоку аэрозоля или пара помимо табака можно использовать другие материалы. Например, в состав материала или жидкости могут быть включены ароматизаторы.
Кроме того, если материал 14 является табаком или включает в себя табак, может случиться так, что поток аэрозоля или пара будет вытягивать достаточно никотина из табачного материала 14. Как вариант или дополнительно, если материал 14 не содержит никакого табака, материал 14 может быть обогащен никотином, например, посредством покрытия материала никотином. Фактически, даже в случае, когда материал 14 является табаком или включает в себя табак, материал 14 может быть покрыт или иным образом обогащен никотином. В качестве другого примера, независимо от того, является ли материал 14 табаком или включает в себя табак и/или включает в себя никотин, никотин может присутствовать в жидкости 10. Соответственно, если предусматривается, что устройство 1 обеспечивает подачу никотина пользователю, никотин может присутствовать в жидкости 10, может извлекаться из материала 14 в случае, когда материал является табаком или включает в себя табак, может предусматриваться в качестве покрытия и т.п. на материале 14, который не является табаком, может предусматриваться в качестве покрытия и т.п. на табачном материале или может быть получен посредством любой комбинации указанных вариантов. Аналогично, в материал 14 и/или жидкость 10 можно добавлять ароматизаторы (независимо от того, является ли материал табаком или включает в себя табак).
Как указано выше, известны нагревательные устройства, которые высвобождают соединения посредством нагрева, а не сгорания табака. Можно отметить, что табак является плохим проводником тепла, при этом нагрев табака в известных устройствах для нагрева табака осуществляется посредством теплопередачи через табак от наружной поверхности табака (обычно с помощью электрического резистивного нагревательного элемента, который находится в контакте с поверхностью табака). Это означает, что табак может нагреваться неэффективно и/или расход питания в устройстве является высоким. В случае устройства, работающего от батареи, высокий расход питания является для пользователя проблемой, поскольку ему часто приходится перезаряжать батарею или батареи. Если материал 14 является табаком, эту проблему в вариантах выполнения настоящего устройства 1 можно исключить, поскольку материал 14 можно нагревать горячим аэрозолем или паром через тело пористого табачного материала 14, обеспечивая более эффективный нагрев через тело пористого табачного материала 14. Такой нагрев может способствовать снижению расхода питания в устройстве 1.
В примере, показанном на фиг. 1, единственным источником тепла для нагрева материала 14 в устройстве 1, который необходим для генерирования органических и других соединений или составляющих частей из материала 14, является горячий аэрозоль или пар, получаемый в результате нагрева жидкости 10.
Со ссылкой на фиг. 2 показан другой пример устройства для генерирования вдыхаемой среды. В приведенном ниже описании и на фиг. 2 компоненты и элементы, которые являются одинаковыми или сходными с соответствующими компонентами или элементами примера, описанного со ссылкой на фиг. 1, обозначены такими же номерами позиций с добавлением числа 200. Для ясности описание этих компонентов и элементов не приводится повторно в полном объеме. Следует принять во внимание, что компоновки и вариантные решения и т.д., описанные выше в отношении примера из фиг. 1, также применимы к примеру на фиг. 2. Как и в предыдущем случае, в общих чертах устройство 201 на фиг. 2 испаряет жидкость для образования пара или аэрозоля, который проходит через материал 214 для производства вдыхаемой среды, которая содержит одну или несколько составляющих, извлекаемых из материала 214.
Устройство 201 из этого примера имеет, в общем, полый цилиндрический наружный корпус 202 с открытым концом 203 и трубчатым мундштуком 204. В этом примере пользователь может удалять мундштук 204 из корпуса 202, и уплотнительное кольцо круглого сечения или другое уплотнение 205 способствует герметизации мундштука 104 в корпусе 202. С другого конца 206 или вблизи этого конца корпуса 202 установлена батарея 207 для питания ряда компонентов устройства 201 и контроллер 208. В этом примере корпус 202 состоит из двух частей, первой части 202a вблизи открытого конца 203 и второй части 202b вблизи другого конца 206.
Корпус 202 имеет контейнер 209 для удерживания или содержания жидкости 210. Контейнер 209 может быть контейнером любого типа из описанных выше типов в отношении примера из фиг. 1. Нагреватель 211 для испарения жидкости 210 расположен, в общем, по центру (по длине и ширине) корпуса 202. В этом примере нагреватель 211 запитывается от батареи 207 и, следовательно, электрически соединен с батареей 207. Нагреватель 211 может быть электрическим резистивным нагревателем, керамическим нагревателем и т.д. Нагреватель 211 может быть, например, проволокой, которая может, например, иметь форму спирали, пластиной (которая может быть многослойной пластиной из двух или более разных материалов, один или несколько из которых могут быть электропроводными, и один или несколько из которых могут быть неэлектропроводными), сеткой (которая может быть, например, тканой или нетканой и также может быть многослойной), пленочным нагревателем и т.д. Можно использовать другие нагревательные конструкции, включая сюда неэлектрические нагревательные конструкции. Кольцевой фитиль 212 окружает нагреватель 211 и находится в (тепловом) контакте с нагревателем 211. Самая наружная поверхность кольцевого фитиля 212 находится в контакте с жидкостью 210, содержащейся в контейнере 209 для жидкости. Жидкость 210 может нагреваться для получения аэрозоля из жидких капель или в достаточной степени нагреваться для получения пара. Образующийся таким образом аэрозоль или пар выходит из фитиля 212 и проходит в направлении мундштука 204, как показано стрелками A, когда пользователь выполняет затяжку через мундштук 204. Нагреватель 211 и фитиль 212 могут быть изготовлены в виде отдельного фактически нераздельного компонента, так чтобы нагрев и впитывание фактически выполнялись отдельным узлом.
Корпус 202 дополнительно содержит камеру 213, которая удерживает или содержит материал 214 в устройстве 201. Камера 213 может быть камерой любого типа из описанных выше типов в отношении примера из фиг. 1. Материал 214 расположен в корпусе 202 после места, где из жидкости 210 производится аэрозоль или пар, и перед открытым концом 203 корпуса 202 и мундштуком 204. В этом конкретном примере материал 214 фактически расположен в той же части или камере корпуса 202, что и фитиль 212. Аэрозоль или пар, получаемый из жидкости 210, выходит из фитиля 212 и проходит, как показано стрелками A, в направлении материала 214, когда пользователь выполняет затяжку через мундштук 204. В конкретных вариантах выполнения материал 214 является пористым, поэтому аэрозоль или пар проходит через материал 214 и затем через открытый конец 203 корпуса 202 и мундштук 204. В некоторых вариантах выполнения материал 214 и/или его камера 213 расположены таким образом, что между материалом 214/камерой 213 и внутренней стороной корпуса 202 не существует никакого зазора, поэтому аэрозоль или пар полностью протекает через материал 214. Как указано выше, материал 214 является материалом, который можно использовать для придания аромата аэрозолю или пару, получаемому из жидкости 210, когда аэрозоль или пар проходит через материал 214. Материал 214 может, например, состоять из табака или содержать табак. Когда аэрозоль или пар проходит через табачный материал 214 и по табачному материалу 214, горячий аэрозоль или пар захватывает органические и другие соединения или составляющие части из табачного материала 214, которые придают табаку его органолептические свойства, тем самым придавая аромат аэрозолю или табаку, когда он проходит к мундштуку 204. Однако следует принять во внимание, что для придания различных ароматов потоку аэрозоля или пара помимо табака можно использовать другие материалы. Сам контейнер 209, содержащий жидкость 210, может служить в качестве опоры для материала 214. Например, контейнер 209 может иметь один или несколько зажимов или трубку и т.п. для размещения и удерживания материала 214 на месте. Такой двухфункциональный контейнер 209/камера или приемник 213 как для содержания жидкости 210, так и для размещения материала 214, может иметь форму картриджа и т.п. и может быть сменным компонентом или многоразовым компонентом с возможностью, при необходимости, замены или дозаправки жидкости 210 и материала 214 пользователем. В некоторых случаях может случиться так, что пользователю потребуется только дозаправлять или заменять материал 214 время от времени при достаточном количестве жидкости 210, предусмотренном для многоразового использования. После израсходования жидкости 210 пользователь удаляет двухфункциональный контейнер 209/приемник 213 и использует новый подобный компонент. Сходным образом, может случиться так, что пользователю потребуется только дозаправлять или заменять жидкость 210 время от времени при достаточном количестве материала 214, предусмотренном для многоразового использования. После израсходования материала 214 пользователь удаляет двухфункциональный контейнер 209/приемник 213 и использует новый подобный компонент.
В примере устройства 201 на фиг. 2 предусмотрен второй нагреватель 215, например термический нагреватель, находящийся в тепловом контакте с материалом 214 для предварительного нагрева материала 214 и/или передачи дополнительного тепла материалу 214 во время использования устройства 201. Это способствует высвобождению составляющих частей из материала 214, когда пар или аэрозоль проходит через материал 214 во время использования. Это также, как вариант, позволяет использовать более низкую температуру нагреваемой жидкости 210, что снижает расход питания для первого нагревателя 211, который нагревает жидкость 210, а также позволяет уменьшить количество нагреваемой жидкости 210, которое необходимо для обеспечения достаточного нагрева материала 214. Второй нагреватель 215 может быть электрическим резистивным нагревателем, керамическим нагревателем и т.д., запитываемым, например, от батареи 207. Второй нагреватель 215 может быть, например, проволокой, которая может, например, иметь форму спирали, пластиной (которая может быть многослойной пластиной из двух или более разных материалов, один или несколько из которых могут быть электропроводными, и один или несколько из которых могут быть неэлектропроводными), сеткой (которая может быть, например, тканой или нетканой и также может быть многослойной), пленочным нагревателем и т.д. Для второго нагревателя 215 можно использовать другие нагревательные конструкции, включая сюда неэлектрические нагревательные конструкции.
В примере устройства 201 на фиг. 2 нагреватель 215 для нагрева материала 214 расположен снаружи материала 214 и нагревает материала 214 посредством передачи тепла снаружи материала 214. В этом примере нагреватель 215, является, в общем, цилиндрическим. Нагреватель 215 может быть, фактически, неотъемлемой частью устройства 201 и может быть предусмотрен как часть корпуса 202. Как вариант, нагреватель 215 может быть выполнен как одно целое с камерой 213, которая удерживает или содержит материал 214. В этом варианте, если камера 213 является камерой одноразового использования, нагреватель 215 заменяют, когда пользователь устанавливает в устройство 201 новую камеру 213 со свежим материалом.
Со ссылкой на фиг. 3 показан другой пример устройства для генерирования вдыхаемой среды. В приведенном ниже описании и на фиг. 3 компоненты и элементы, которые являются одинаковыми или сходными с соответствующими компонентами или элементами примера, описанного со ссылкой на фиг. 1, обозначены такими же номерами позиций с добавлением числа 300. Для ясности описание этих компонентов и элементов не приводится повторно в полном объеме. Следует принять во внимание, что компоновки и вариантные решения и т.д., описанные выше в отношении примеров из фиг. 1 и фиг. 2, также применимы к примеру на фиг. 3. В общих чертах устройство 301 на фиг. 3 нагревает жидкость для образования пара или аэрозоля, который проходит через материал 314 для производства вдыхаемой среды, которая содержит одну или несколько составляющих, извлекаемых из материала 314.
Устройство 301 из этого примера, как и в предыдущем случае, имеет, в общем, полый цилиндрический наружный корпус 302 с открытым концом 303 и трубчатым мундштуком 304, который может быть удален пользователем из корпуса 303. Уплотнительное кольцо круглого сечения или другое уплотнение 305 способствует герметизации мундштука 304 в корпусе 302. С другого конца 306 корпуса 302 или рядом с этим концом расположены батарея 307 для питания ряда компонентов устройства 301 и контроллер 308. Корпус 302 из этого примера, как и в предыдущем случае, состоит из двух частей, первой части 302a вблизи открытого конца 3303 и второй части 302b вблизи другого конца 306.
Корпус 302 имеет контейнер 309 для удерживания или содержания жидкости 310. Контейнер 309 может быть контейнером любого типа из описанных выше типов в отношении примеров из фиг. 1 и 2. Нагреватель 311 для испарения жидкости 310 расположен, в общем, по центру корпуса 302. Нагреватель 311 может быть нагревателем любого типа из типов, описанных выше. В этом примере нагреватель 311 запитывается от батареи 307 и, следовательно, электрически соединен с батареей 307. Кольцевой фитиль 312 окружает нагреватель 311 и находится в (тепловом) контакте с нагревателем 311. Самая наружная поверхность кольцевого фитиля 312 находится в контакте с жидкостью 310, содержащейся в контейнере 309 для жидкости. Жидкость 310 может нагреваться для получения аэрозоля из жидких капель или в достаточной степени нагреваться для получения пара. Образующийся таким образом аэрозоль или пар выходит из фитиля 312 и проходит в направлении мундштука 304, как показано стрелками A, когда пользователь выполняет затяжку через мундштук 304. Нагреватель 311 и фитиль 312 могут быть изготовлены в виде отдельного фактически нераздельного компонента, так чтобы нагрев и впитывание фактически выполнялись отдельным узлом.
Корпус 302 дополнительно содержит камеру 313, которая удерживает или содержит материал 314 в устройстве 301. Камера 313 может быть камерой любого типа из описанных выше типов в отношении примеров из фиг. 1 и 2. (В примере, показанном на фиг. 3, камера 313 имеет форму трубки, имеющей торцевые стенки 316 со сквозными отверстиями 317, через которые может проходить пар или аэрозоль, как в качестве варианта, упомянутого выше). Материал 314 расположен в корпусе 302 после места, где из жидкости 310 производится аэрозоль или пар, и перед открытым концом 303 корпуса 302 и мундштуком 304. В этом конкретном примере материал 314, как и ранее, фактически расположен в той же части или камере корпуса 302, что и фитиль 312. Аэрозоль или пар, получаемый из жидкости 310, выходит из фитиля 312 и проходит, как показано стрелками A, в направлении материала 314, когда пользователь выполняет затяжку через мундштук 304. В конкретных вариантах выполнения материал 314 является пористым, поэтому аэрозоль или пар проходит через материал 314 и затем через открытый конец 303 корпуса 302 и мундштук 304. В некоторых вариантах выполнения материал 314 и/или его камера 313 расположены таким образом, что между материалом 314/камерой 313 и внутренней стороной корпуса 302 не существует никакого зазора, поэтому аэрозоль или пар полностью протекает через материал 314. Как указано выше, материал 314 является материалом, который можно использовать для придания аромата аэрозолю или пару, получаемому из жидкости 310, когда аэрозоль или пар проходит через материал 314. Материал 314 может, например, состоять из табака или содержать табак. Когда аэрозоль или пар проходит через табачный материал 314 и по табачному материалу 314, горячий аэрозоль или пар захватывает органические и другие соединения или составляющие части из табачного материала 314, которые придают табаку его органолептические свойства, тем самым придавая аромат аэрозолю или табаку, когда он проходит к мундштуку 304. Однако следует принять во внимание, что для придания различных ароматов потоку аэрозоля или пара помимо табака можно использовать другие материалы. Сам контейнер 309, содержащий жидкость 310, может служить в качестве опоры для материала 314. Например, контейнер 309 может иметь один или несколько зажимов или трубку и т.п. для размещения и удерживания материала 314 на месте. Такой двухфункциональный контейнер 309/камера или приемник 313 как для содержания жидкости 310, так и для размещения материала 314, может иметь форму картриджа и т.п. и может быть сменным компонентом или многоразовым компонентом с возможностью, при необходимости, замены или дозаправки жидкости 310 и материала 314 пользователем. В некоторых случаях может случиться так, что пользователю потребуется только дозаправлять или заменять материал 314 время от времени при достаточном количестве жидкости 310, предусмотренном для многоразового использования. После израсходования жидкости 310 пользователь удаляет двухфункциональный контейнер 309/приемник 313 и использует новый подобный компонент. Сходным образом, может случиться так, что пользователю потребуется только дозаправлять или заменять жидкость 310 время от времени при достаточном количестве материала 314, предусмотренном для многоразового использования. После израсходования материала 314 пользователь удаляет двухфункциональный контейнер 309/приемник 313 и использует новый подобный компонент.
В примере устройства 301 на фиг. 3, как и в предыдущем случае, предусмотрен второй нагреватель 318, находящийся в тепловом контакте с материалом 314 для нагрева материала 314 и способствования высвобождению составляющих частей из материала 314 , когда пар или аэрозоль проходит через материал 314 во время использования. Второй нагреватель 318 может быть электрическим резистивным нагревателем, керамическим нагревателем и т.д., запитываемым, например, от батареи 307. Для второго нагревателя 318 можно использовать другие нагревательные конструкции, включая сюда неэлектрические нагревательные конструкции.
В примере устройства 301 на фиг. 3 нагреватель 318 для нагрева материала 314 расположен внутри материала 314 и нагревает материала 314 посредством передачи тепла внутри материала 214. В этом примере нагреватель 318, в общем, имеет форму цилиндрического стержня, расположенного вдоль центральной продольной оси материала 314. В других компоновках нагреватель 318 может быть проволокой, которая может, например, иметь форму спирали, пластиной (которая может быть многослойной пластиной из двух или более разных материалов, один или несколько из которых могут быть электропроводными, и один или несколько из которых могут быть неэлектропроводными), сеткой (которая может быть, например, тканой или нетканой и также может быть многослойной), пленочным нагревателем и т.д. Материал 314 в этом случае, в общем, является трубчатым или в ином случае имеет внутреннее отверстие для размещения нагревателя 318. Нагреватель 318 может быть, фактически, неотъемлемой частью устройства 301 и может быть предусмотрен как часть корпуса 302. В этом случае, когда материал 314 установлен в устройство 301 (например, когда камера 313, содержащая материал 314, расположена в устройстве 301), материал 314 окружает второй нагреватель 318. Как вариант, нагреватель 318 может быть выполнен как одно целое с камерой 313, которая удерживает или содержит материал 314. В этом варианте, если камера 313 является камерой одноразового использования, нагреватель 318 заменяют, когда пользователь устанавливает в устройство 301 новую камеру 313 со свежим материалом.
В другом примере можно предусмотреть множество внутренних камер 318 для обеспечения более эффективного нагрева материала 314. В другом примере материал 314 можно нагревать как одним или несколькими наружными нагревателями (сходными со вторым нагревателем 215 из примера на фиг. 2), так и одним или несколькими внутренним нагревателями 314 (сходными со вторым нагревателем 318 из примера на фиг. 3).
Со ссылкой на фиг. 4 показан схематичный вид в продольном разрезе примера устройства 401 для генерирования вдыхаемой среды во время использования. Как и в предыдущем случае, для краткости изложения опущено подробное описание компонентов и элементов, которые являются такими же или сходными с соответствующими компонентами и элементами описанных примеров. Ссылочные номера компонентов и элементов из примера, описанного со ссылкой на фиг. 1, являются такими же с добавлением числа 400. Следует принять во внимание, что компоновки и вариантные решения и т.д., описанные выше, также применимы к примеру на фиг. 4.
В этом примере жидкость 410 нагревается для образования пара 420. Когда пользователь выполняет затяжку через мундштук 404/открытый конец 403 корпуса 402, пар 420 втягивается через материал 414. Пар 420, который является горячим, захватывает органические и другие соединения или составляющие части из материала 414. В зависимости, например, от используемых температур, пар 420 может конденсироваться для образования аэрозоля из капель при передаче тепла от пара 420 к материалу 414. Соединения или составляющие части, испаряющиеся из материала 414, могут конденсироваться на аэрозольные капли. Таким образом, пар или аэрозоль 421, который проходит к мундштуку 404/открытому концу 403 корпуса 402, захватывает аромат материала 414. Если материал 414 содержит или включает в себя никотин, пар или аэрозоль 421, который проходит к мундштуку 404/открытому концу 403 корпуса 402, также содержит никотин, захватываемый из материала 414.
Со ссылкой на фиг. 5 показан схематичный вид в продольном разрезе другого примера устройства 501 для генерирования вдыхаемой среды во время использования. Как и в предыдущем случае, для краткости изложения опущено подробное описание компонентов и элементов, которые являются такими же или сходными с соответствующими компонентами и элементами описанных примеров. Ссылочные номера компонентов и элементов из примера, описанного со ссылкой на фиг. 4, являются такими же с добавлением числа 100. Следует принять во внимание, что компоновки и вариантные решения и т.д., описанные выше, также применимы к примеру на фиг. 5.
В этом примере опять-таки жидкость 510 нагревается для образования пара 530. Когда пользователь выполняет затяжку через мундштук 504/открытый конец 503 корпуса 502, пар 530 втягивается через материал 514. В этом примере пар 530 проходит через охладитель или теплообменник 531. Это вынуждает пар 530 конденсироваться для образования аэрозоля 532 из капель. Далее аэрозоль 532 проходит через материал 514 и, будучи горячим, захватывает органические и другие соединения или составляющие части из материала 514 с соединениями, конденсирующимися на аэрозольные капли. Кроме того, в особенности в случае, когда материал 514 содержит воду, может случиться так, что смесь воды, испаряющейся из материала 514, и капель жидкости 510 будет испаряться (в отличие от аэрозоля) из-за относительно низкой температуры кипения смеси. Таким образом, пар или аэрозоль 533, который проходит через мундштук 504/открытый конец 503, захватывает аромат из материала 514. Если материал 514 содержит или включает в себя никотин, пар или аэрозоль 533, который проходит к мундштуку 504/открытому концу 503 корпуса 502, также содержит никотин, захватываемый из материала 514.
В любом из вышеописанных примеров контроллер (поз. 8 на фиг. 1, поз. 208 на фиг. 2 и т.д.) управляет в целом функционированием устройства 1. Контроллер, например, при необходимости может обеспечивать запитывание различных нагревательных элементов или выключать различные нагревательные элементы, когда нагрев не требуется. Управление функционированием одного или нескольких нагревательных элементов может осуществляться таким образом, чтобы жидкость и/или материал нагревались при оптимальной температуре. Конкретные случаи включают в себя исключение горения материала, обеспечение надлежащего испарения жидкости, обеспечение надлежащей температуры испаряющейся жидкости или аэрозоля для испарения соединений из материала и обеспечение, чтобы пар или аэрозоль, вдыхаемые пользователем, имели комфортную и безопасную температуру. При наличии отдельных нагревателей для жидкости и для материала управление можно осуществлять таким образом, чтобы нагревалась только жидкость, нагревался только материал или нагревались как жидкость, так и материал, по усмотрению пользователя, осуществляющего управление. Можно предусмотреть датчик обнаружения затяжки, который, по существу, является известным устройством, для передачи сигнала контроллеру, когда один или несколько нагревательных элементов должны быть запитаны. Устройство также может содержать один или несколько фильтров для фильтрации пара или аэрозоля, прежде чем он достигнет пользователя, устройства охлаждения для охлаждение пара или аэрозоля, прежде чем он достигнет пользователя, изоляцию внутри устройства для защиты пользователя от воздействия тепла, генерируемого внутри корпуса, и т.д.
Во время использования и, в частности, в случае, когда материал 14, 214 и т.д. является табаком, предпочтительно, чтобы табак или, по меньшей мере, поверхность табака нагревались до температуры приблизительно 190 - 210°C и наиболее предпочтительно до температуры приблизительно 200°C для обеспечения, чтобы из табака высвобождалось достаточное или надлежащее количество соединений. Как подробно описано выше, материал 14 можно нагревать только горячим паром или аэрозолем, который проходит через материал или материал также можно предварительно нагревать или подвергать двукратному нагреву с помощью, например, специального нагревателя. В случае предварительного нагрева, материал, в частности, в случае табака, можно предварительно нагревать до температуры приблизительно 100 – 150°C. Однако предусматривается, что можно использовать другие температуры. Например, материал или, по меньшей мере, поверхность материала можно нагревать до температуры выше 210°C, например, вплоть до температуры приблизительно 230°C или 240°C или около этого и даже вплоть до 290°C или около этого. Количество используемого табака может, например, составлять 50 – 300 мг или около этого. В типичном примере количество табака, нагреваемого на одно действие устройства 1 (т.е. на одну затяжку), может составлять приблизительно 8 – 50 мг. Наиболее пригодное значение для количества табака может, например, составлять 50 – 110 мг или около этого.
Во время использования жидкость 10, 210 и т.д. можно нагревать до температуры приблизительно 150 – 250°C.
Пригодные материалы 14 и т.д. включают в себя материалы, которые обеспечивают получение испаряемых компонентов при нагреве, обычно в форме аэрозоля. Пригодные материалы 14 и т.д. включают в себя содержащие табак материалы и могут, например, включать в себя один или несколько компонентов из тех видов табака, к которым относятся собственно табак, производные табака, экспандированный табак, восстановленный табак, измельченный табак, экстракт табака, гомогенизированный табак или заменители табака. В случае табака материал 14 и т.д. может иметь форму табачного стержня, табачного пода или табачного плага, рассыпного табака, агломератов и т.д. и может иметь, например, относительно сухую форму или относительно влажную форму. Пригодные материалы 14 и т.д. могут включать в себя другие изделия из заменителей табака, которые, в зависимости от изделия могут содержать или не содержать никотин.
В контексте настоящего документа термины «вкусовое вещество» и «ароматизатор» относятся к материалам, которые, если это разрешают государственные нормативные правовые акты, можно использовать для создания желаемого вкуса и аромата в изделии для взрослых потребителей. Они могут включать в себя экстракты (например, лакрицу, гортензию, лист белой японской магнолии, ромашку, пажитник, гвоздику, ментол, мяту японскую, анисовое семя, корицу, траву, гаултерию, вишню, ягоду, персик, яблоко, драмбьюи, бурбон, шотландский виски, виски, мяту курчавую, перечную мяту, лаванду, кардамон, сельдерей, каскарилью, мускатный орех, сандаловое дерево, бергамот, герань, экстракт меда, розовое масло, ваниль, лимонное масло, апельсиновое масло, кассию, тмин, коньяк, жасмин, канангу душистую, шалфей, фенхель, перец гвоздичный, имбирь, анис, кориандр, кофе или мятное масло из мяты любого вида), усилители вкуса, блокираторы участка рецепторов горечи, активаторы или стимуляторы участка рецепторов обоняния, сахар и/или заменители сахара (например, сукралозу, ацесульфам калия, аспартам, сахарин, цикламат, лактозу, сахарозу, глюкозу, фруктозу, сорбит или маннитол) и другие добавки, такие как древесный уголь, хлорофилл, минералы, растительное сырье или вещества для освежения полости рта. Они могут быть имитационными, искусственными или натуральными ингредиентами или их смесями. Они могут иметь любую форму, например, могут быть маслом, жидкостью или порошком.
Для решения различных проблем и повышения существующего уровня техники все содержание настоящей заявки сопровождается описанием различных вариантов выполнения, с помощью которых заявленное изобретение может быть внедрено на практике и которые позволяют получить устройство высокого качества для генерирования вдыхаемой среды. Преимущества и отличительные признаки настоящего изобретения представлены только в виде показательного образца и не являются исчерпывающими и/или исключительными. Они предназначены только для облегчения понимания и изучения заявленных отличительных признаков. Следует принять во внимание, что преимущества, варианты выполнения, примеры, функции, отличительные признаки, конструкции и/или другие аспекты изобретения не рассматриваются как ограничения изобретения, которое определяется формулой изобретения, или ограничения эквивалентов формулы изобретения, и что могут использоваться другие варианты выполнения и выполняться модификации без отклонения от объема и/или сущности изобретения. Различные варианты выполнения могут надлежащим образом содержать, состоять или, по существу, состоять из различных комбинаций описанных элементов, компонентов, отличительных признаков, частей, этапов, средств и т.д. Кроме того, раскрытие включает в себя другие изобретения, которые не заявлены в настоящем описании, но могут быть заявлены в дальнейшем.