УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ ЭКСТРАКТОР ДЛЯ ОБРАЗУЮЩЕГО АЭРОЗОЛЬ УСТРОЙСТВА
IMPROVED EXTRACTOR FOR AEROSOL GENERATING DEVICE

Настоящее описание относится к удлиненному образующему аэрозоль устройству для использования с образующим аэрозоль изделием, содержащим образующий аэрозоль субстрат. Указанное образующее аэрозоль изделие может быть размещено в образующем аэрозоль устройстве. Устройство содержит экстрактор для помощи в удалении образующего аэрозоль изделия после употребления.
В ряде документов уровня техники раскрыты образующие аэрозоль устройства, которые содержат, например, нагреваемые курительные системы и курительные системы с электрическим нагревом. Одно из преимуществ этих систем состоит в том, что они значительно уменьшают побочный поток дыма, обеспечивая при этом возможность для курильщика выборочно приостанавливать и возобновлять курение. В патенте США № 5144962 раскрыт пример нагреваемой курительной системы, которая в одном варианте осуществления содержит ароматизирующий носитель, находящийся в контакте с нагревателем. В случае израсходования указанного носителя заменяют как его, так и нагреватель. Желательно иметь такое образующее аэрозоль устройство, в котором субстрат может быть заменен без необходимости в удалении нагревательного элемента.
В WO2013/076098 раскрыто образующее аэрозоль устройство, имеющее нагреватель, который имеет возможность вставки внутрь образующего аэрозоль субстрата образующего аэрозоль устройства, и экстрактор для облегчения удаления образующего аэрозоль изделия после использования. Хотя экстрактор согласно WO2013/076098 успешно поддерживает целостность образующего аэрозоль изделия во время удаления, была обнаружена проблема. Отломавшиеся фрагменты образующего аэрозоль субстрата и другой мусор из образующего аэрозоль изделия имеют тенденцию к выпадению из экстрактора и к накоплению в образующем аэрозоль устройстве. Это может негативно повлиять на воздушный тракт, который обеспечивает возможность прохождения воздуха по образующему аэрозоль субстрату, поскольку эффективная очистка области устройства вокруг основания нагревателя является затруднительной.
Настоящее изобретение относится к удлиненному образующему аэрозоль устройству, в котором может быть размещено образующее аэрозоль изделие. Образующее аэрозоль устройство содержит нагреватель для нагрева образующего аэрозоль изделия и экстрактор для извлечения образующего аэрозоль изделия, размещенного в образующем аэрозоль устройстве. Нагреватель проходит в продольном направлении относительно удлиненного образующего аэрозоль устройства и выполнен с возможностью проникновения во внутреннюю область образующего аэрозоль изделия. Экстрактор соединен с образующим аэрозоль устройством с возможностью перемещения между первым положением и вторым положением, из которых первое положение представляет собой рабочее положение, задаваемое нагревателем, находящемся в контакте с образующим аэрозоль изделием, а второе положение представляет собой положение извлечения, задаваемое нагревателем, отделенным от образующего аэрозоль изделия. Экстрактор содержит полость для размещения образующего аэрозоль изделия. В торцевой стенке указанной полости образовано первое отверстие для обеспечения возможности проникновения нагревателя в полость, когда экстрактор перемещают между вторым положением и первым положением. Экстрактор дополнительно образует воздушный канал для обеспечения возможности потока воздушного потока в указанную полость, причем впускное отверстие указанного воздушного канала расположено в точке, находящейся с внешней в радиальном направлении стороны относительно первого отверстия.
При использовании пользователь осуществляет затяжку на том конце образующего аэрозоль изделия, который размещен в указанной полости. Образующее аэрозоль изделие содержит образующий аэрозоль субстрат, который нагревают нагревателем. Воздух втягивают в указанную полость через указанный воздушный канал и он протекает по образующему аэрозоль субстрату. Летучие компоненты, выделяющиеся из нагретого образующего аэрозоль субстрата, захватываются воздушным потоком и конденсируются с образованием вдыхаемого аэрозоля.
В образующем аэрозоль устройстве, раскрытом в WO2013/076098, воздух втекает внутрь полости экстрактора через то же самое отверстие, которое обеспечивает возможность проникновения нагревателя внутрь указанной полости. Воздушный тракт внутри устройства обеспечивает, чтобы воздух имел возможность достижения нижней стороны торцевой стенки указанной полости, и отсюда воздух протекает через указанное отверстие вдоль боковой стороны нагревателя внутрь указанной полости. Необходимость в протекании воздуха через указанную полость означает, что указанное отверстие должно быть выполнено с такими размерами, чтобы присутствовал достаточный промежуток для обеспечения возможности протекания необходимого воздушного потока, когда нагреватель находится на своем месте. В результате многократного использования мусор из используемых одно за другим образующих аэрозоль изделий падает через указанное отверстие и накапливается вокруг основания нагревателя и в указанном воздушном тракте устройства. Этот мусор может быть липким и он может накапливаться, затрудняя проходимость или блокируя воздушный тракт, проходящий через устройство, и ослабляя таким образом ощущения потребителя. Очистка от мусора, который накапливается в устройстве снаружи от полости экстрактора, является затруднительной.
В настоящем изобретении первое отверстие, предназначенное для размещения нагревателя, не совпадает по местоположению с впускным воздушным отверстием экстрактора. Впускное воздушное отверстие расположено на удалении от первого отверстия с внешней в радиальном направлении стороны. Предпочтительно, впускные воздушные отверстия образованы в боковой стенке экстрактора или на боковом участке торцевой стенки экстрактора. Например, впускное отверстие воздушного канала может быть образовано на самом внешнем в радиальном направлении участке торцевой стенки. По меньшей мере часть воздушного канала может проходить в радиальном направлении внутри торцевой стенки, т.е. между внутренней и внешней поверхностями торцевой стенки.
Предпочтительно, воздушный тракт через экстрактор захватывает воздух, протекающий радиально в направлении нагревателя, в пределах по меньшей части этого воздушного тракта. Таким образом, мусор, падающий через первое отверстие, не будет блокировать воздушный тракт. Мусор может заблокировать воздушный тракт изнутри, однако предпочтительно, чтобы экстрактор мог быть извлечен из устройства для обеспечения возможности легкого удаления любого подобного мусора, например, путем промывки водой.
Предпочтительно, первое отверстие выполнено с такими размерами, чтобы обеспечить возможность образования промежутка величиной 0,5 мм или менее с нагревателем. Промежуток величиной 0,5 мм или менее обеспечивает возможность прохождения части нагревателя через указанное отверстие таким образом, чтобы он вошел в указанную полость и проник в образующее аэрозоль изделие внутри этой полости, но при этом способствовал предотвращению выхода частиц образующего аэрозоль субстрата или другого мусора из указанной полости. Может быть предпочтительно, чтобы первое отверстие имело размеры, идентичные размерам поперечного сечения нагревателя, с тем, чтобы нагреватель совершал скобление стенок этого отверстия при прохождении внутрь указанной полости и из нее. Таким образом дополнительно обеспечивается возможность предотвращения выхода мусора из указанной полости через первое отверстие.
Воздушный тракт, проходящий от впускного отверстия воздушного канала, может быть соединен с первым отверстием.
Экстрактор предпочтительно выполнен таким образом, что частицы образующего аэрозоль субстрата или другой мусор, который может создаваться образующим аэрозоль изделием, улавливаются или удерживаются внутри экстракторного участка образующего аэрозоль устройства, когда образующее аэрозоль изделие извлечено. Затем экстрактор может быть извлечен из устройства и очищен обычным образом для поддержания уровня ощущений потребителя.
В предпочтительных вариантах осуществления внешняя поверхность указанной торцевой стенки может упираться в участок или торец образующего аэрозоль устройства, когда экстрактор находится в первом положении, так что исключается возможность накопления мусора из образующего аэрозоль изделия в образующем аэрозоль устройстве. Иначе говоря, отсутствует промежуток для прохождения мусора между экстрактором и остальными участками образующего аэрозоль устройства. Это может помочь в обеспечении удержания любого мусора внутри экстрактора.
Экстрактор может содержать первый воздушный канал и второй воздушный канал, причем впускные отверстия первого и второго воздушных каналов расположены на противоположных сторонах экстрактора. Количество воздушных каналов может составлять более двух.
Воздух может втекать в указанную полость через выпускные отверстия из воздушных каналов, которые образованы во внутренней поверхности торцевой стенки. Воздух может втекать в указанную полость через выпускные отверстия из воздушных каналов, которые соединены с первым отверстием, так что воздух, втекающий в указанную полость, направляется по нагревателю или вблизи него.
Настоящее изобретение может также относиться к образующей аэрозоль системе, содержащей удлиненное образующее аэрозоль устройство, описанное выше, и образующее аэрозоль изделие, содержащее образующий аэрозоль субстрат для выделения вдыхаемого аэрозоля при нагреве с помощью нагревателя. Образующий аэрозоль субстрат может содержать лист из гомогенизированного табака.
Когда образующее аэрозоль изделие размещено внутри полости экстрактора, экстрактор может иметь возможность позиционирования образующего аэрозоль субстрата в контакте с нагревателем.
В контексте данного документа термин «позиционирование» относится к перемещению образующего аэрозоль изделия или образующего аэрозоль субстрата относительно нагревателя образующего аэрозоль устройства. Таким образом можно сказать, что экстрактор имеет возможность перемещения образующего аэрозоль субстрата относительно нагревателя с целью облегчения извлечения образующего аэрозоль субстрата из образующего аэрозоль устройства.
В контексте данного документа термин «образующее аэрозоль устройство» относится к устройству, которое взаимодействует с образующим аэрозоль субстратом образующего аэрозоль изделия для образования аэрозоля. Образующий аэрозоль субстрат представляет собой часть образующего аэрозоль изделия, например часть курительного изделия. Образующее аэрозоль устройство может содержать один или более компонентов, используемых для подачи энергии от источника питания на образующий аэрозоль субстрат для образования аэрозоля. Например, образующее аэрозоль устройство может представлять собой нагреваемое образующее аэрозоль устройство. Образующее аэрозоль устройство может представлять собой образующее аэрозоль устройство с электрическим нагревом или образующее аэрозоль устройство с газовым нагревом. Образующее аэрозоль устройство может представлять собой курительное устройство, которое взаимодействует с образующим аэрозоль субстратом образующего аэрозоль изделия для образования аэрозоля, непосредственно вдыхаемого в легкие пользователя через рот пользователя. Образующее аэрозоль устройство может представлять собой держатель для образующего аэрозоль изделия.
В контексте данного документа термин «образующий аэрозоль субстрат» относится к субстрату, способному высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Такие летучие соединения могут высвобождаться в результате нагрева образующего аэрозоль субстрата. Образующий аэрозоль субстрат может с удобством использоваться как часть образующего аэрозоль изделия или курительного изделия.
В контексте данного документа термины «образующее аэрозоль изделие» и «курительное изделие» относятся к изделию, содержащему образующий аэрозоль субстрат, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Например, образующее аэрозоль изделие может представлять собой курительное изделие, которое образует аэрозоль, непосредственно вдыхаемый в легкие пользователя через рот пользователя. Образующее аэрозоль изделие может быть одноразовым. Здесь и далее, как правило, используется термин «курительное изделие».
Предпочтительно, курительное изделие представляет собой нагреваемое курительное изделие, которое представляет собой курительное изделие, содержащее образующий аэрозоль субстрат, подлежащий нагреву, а не сжиганию, с целью высвобождения летучих соединений, которые могут образовывать аэрозоль. Аэрозоль, образующийся в результате нагрева образующего аэрозоль субстрата, может содержать меньше известных вредных компонентов, чем образовалось бы в результате сгорания или пиролитической деградации образующего аэрозоль субстрата. Курительное изделие может представлять собой или может содержать табачную палочку.
В одном варианте осуществления экстрактор позиционирует курительное изделие, содержащее образующий аэрозоль субстрат, в первом положении и во втором положении, из которых первое положение представляет собой рабочее положение, задаваемое нагревателем, находящемся в контакте с образующим аэрозоль субстратом, а второе положение представляет собой положение извлечения, задаваемое образующим аэрозоль субстратом, отделенным от нагревателя. Таким образом, экстрактор может быть подвижно соединен с образующим аэрозоль устройством, и он может иметь возможность перемещения между первым положением, в котором образующий аэрозоль субстрат находится в контакте с нагревателем образующего аэрозоль устройства, и вторым положением, в котором образующий аэрозоль субстрат отделен от нагревателя. Предпочтительно, экстрактор остается соединенным с образующим аэрозоль устройством при нахождении в первом положении, во втором положении и в любом промежуточном положении между первым положением и вторым положением. Экстрактор может быть с возможностью извлечения соединен с образующим аэрозоль устройством, и в случае, когда экстрактор извлекается из устройства, он не находится ни в первом положении, ни во втором положении.
Экстрактор может иметь возможность скольжения между первым положением и вторым положением.
Первое положение экстрактора представляет собой рабочее положение, в котором нагреватель может нагревать образующий аэрозоль субстрат курительного изделия для образования аэрозоля. Как известно специалистам с обычной квалификацией в данной области техники, аэрозоль представляет собой суспензию твердых частиц и/или капель жидкости в газе, таком как воздух. Второе положение экстрактора представляет собой положение изввлечения, которое облегчает извлечение курительного изделия из образующего аэрозоль устройства. Расположенные раньше по ходу потока и дальше по ходу потока концы образующего аэрозоль изделия определены относительно воздушного потока, когда пользователь осуществляет затяжку. Обычно впускной воздух поступает в образующее аэрозоль изделие на расположенном раньше по ходу потока конце, смешивается с аэрозолем и переносит аэрозоль в воздушном потоке в направлении рта пользователя на расположенном дальше по ходу потока конце.
Экстрактор обеспечивает возможность по существу поддержания целостности образующего аэрозоль субстрата, когда курительное изделие извлекают из образующего аэрозоль устройства.
Образующее аэрозоль устройство может дополнительно содержать стопор для предотвращения выскальзывания экстрактора из образующего аэрозоль устройства, когда экстрактор перемещают в первое положение. Стопор может быть выполнен с возможностью взаимодействия со средствами приема стопора, например надрезом или выемкой для приема стопора. Стопор может быть выполнен на экстракторе. Средства приема стопора могут быть выполнены на другом участке образующего аэрозоль устройства.
Образующее аэрозоль устройство может дополнительно содержать направляющий штырь для направления экстрактора, когда экстрактор перемещают между первым и вторым положениями. Направляющий штырь по существу предотвращает поворот экстрактора относительно образующего аэрозоль устройства. Направляющий штырь может быть выполнен с возможностью взаимодействия с щелью или канавкой. Направляющий штырь может быть выполнен, например, на экстракторе. Указанная щель или канавка может быть выполнена на другом участке образующего аэрозоль устройства.
Экстрактор может содержать изоляционный материал для обеспечения изоляции от тепла нагревателя.
Образующее аэрозоль устройство может представлять собой курительную систему с электрическим нагревом, содержащую электрический нагреватель. В других вариантах осуществления образующее аэрозоль устройство может представлять собой курительную систему с нагревателем, содержащую газовую горелку или какой-либо источник тепла, отличный от электрического. Термин «электрический нагреватель» относится к одному или более электрическим нагревательным элементам. Электрический нагреватель может содержать внутренний электрический нагревательный элемент для по меньшей мере частичного вставки внутрь образующего аэрозоль субстрата курительного изделия. «Внутренний нагревательный элемент» представляет собой элемент, пригодный для вставки внутрь образующего аэрозоль материала. Настоящее изобретение особенно полезно в случае его использования в сочетании с внутренним нагревательным элементом, поскольку в этом случае может иметь место тенденция к прилипанию образующего аэрозоль субстрата к нагревательному элементу и, как следствие, к поломке во время отделения образующего аэрозоль субстрата от нагревательного элемента.
Электрический нагреватель может содержать один нагревательный элемент. В качестве альтернативы, электрический нагреватель может содержать более одного нагревательного элемента. Нагревательный элемент или нагревательные элементы могут быть расположены надлежащим образом для наиболее эффективного нагрева образующего аэрозоль субстрата.
Электрический нагреватель может содержать электрорезистивный материал. Подходящие электрорезистивные материалы включают в себя, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящая» керамика (например такая, как дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композитные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композитные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают в себя легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают в себя титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы. Примеры подходящих сплавов металлов включают в себя нержавеющую сталь, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец- и железосодержащие сплавы, суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal и сплавы на основе железа-марганца-алюминия. В композитных материалах указанный электрорезистивный материал может быть при необходимости встроен в изолирующий материал, инкапсулирован в него или покрыт им, или наоборот, в зависимости от кинетики переноса энергии и требуемых внешних физико-химических свойств. В качестве альтернативы, электрический нагреватель может содержать инфракрасный нагревательный элемент, фотонный источник или индукционный нагревательный элемент.
Электрический нагреватель может иметь любую подходящую форму. Например, электрический нагреватель может быть выполнен в виде нагревательного лезвия. В качестве альтернативы, электрический нагреватель может иметь форму корпуса или подложки, имеющей различные электропроводные участки, или форму электрорезистивной металлической трубки. В качестве альтернативы, возможны одна или более нагревательных игл или стержней, которые проходят через центр образующего аэрозоль субстрата, как уже было описано. В качестве альтернативы, электрический нагреватель может представлять собой дисковый (концевой) нагреватель или сочетание дискового нагревателя с нагревательными иглами или стержнями. Другие альтернативные варианты включают в себя нагревательную проволоку или нить, например Ni-Cr (хромоникелевую), платиновую, вольфрамовую проволоку, или проволоку из сплава, или нагревательную пластину. При необходимости, нагревательный элемент может быть выполнен путем нанесения внутри или снаружи на жесткий несущий материал.
Электрический нагреватель может содержать теплоотвод или тепловой резервуар, содержащий материал, способный поглощать и сохранять тепло и впоследствии высвобождать тепло с течением времени в образующий аэрозоль субстрат. Теплоотвод может быть выполнен из любого подходящего материала, такого как подходящий металлический или керамический материал. В одном варианте осуществления указанный материал имеет высокую теплоемкость (чувствительный теплоаккумулирующий материал) или он представляет собой материал, способный поглощать и впоследствии высвобождать тепло в результате обратимого процесса, такого как высокотемпературный фазовый переход. Подходящие чувствительные теплоаккумулирующие материалы включают в себя силикагель, оксид алюминия, углерод, стеклянный мат, стекловолокно, минеральные вещества, металл или сплав металлов, таких как алюминий, серебро или свинец, и целлюлозный материал, такой как бумага. Другие подходящие материалы, которые высвобождают тепло в результате обратимого фазового перехода, включают в себя парафин, ацетат натрия, нафталин, воск, оксид полиэтилена, металл, металлическую соль, эвтектическую смесь солей или сплав.
Теплоотвод или тепловой резервуар может быть выполнен таким образом, чтобы он непосредственно контактировал с образующим аэрозоль субстратом и имел возможность передачи аккумулированного тепла непосредственно на субстрат. В качестве альтернативы тепло, аккумулированное в теплоотводе или тепловом резервуаре, может быть передано на образующий аэрозоль субстрат посредством проводника тепла, такого как металлическая трубка.
Электрический нагреватель может нагревать образующий аэрозоль субстрат за счет проводимости. Электрический нагреватель может по меньшей мере частично находиться в контакте с субстратом или носителем, на который нанесен субстрат. В качестве альтернативы, тепло от электрического нагревателя может передаваться на субстрат посредством теплопроводного элемента.
В качестве альтернативы, электрический нагреватель может передавать тепло в поступающий окружающий воздух, втягиваемый через электрически нагреваемую курительную систему во время использования, и этот воздух, в свою очередь, нагревает образующий аэрозоль субстрат за счет конвекции. Окружающий воздух может быть нагрет до того, как он пройдет через образующий аэрозоль субстрат.
В одном варианте осуществления электроэнергию подают на электрический нагреватель до тех пор, пока нагревательный элемент или элементы электрического нагревателя не достигнут температуры примерно от 250°C до 440 °C. Для управления нагревом нагревательного элемента или элементов с целью достижения температуры примерно от 250°C до 440°C, могут использоваться любые подходящие датчик температуры и схема управления. В этом состоит отличие от обычных сигарет, в которых температура горения табака и сигаретной бумаги может достигать 800°C.
В одном варианте осуществления экстрактор содержит зажимные средства для зажима курительного изделия, когда это курительное изделие размещено в экстракторе.
Зажимные средства могут обеспечивать правильное позиционирование курительного изделия с тем, чтобы нагреватель имел возможность нагрева образующего аэрозоль субстрата курительного изделия, когда пользователь осуществляет затяжку. В дополнение, зажимные средства обеспечивают, чтобы курительное изделие не выпадало из образующего аэрозоль устройства, если курительная система ориентирована с отклонением от вертикали или с отклонением от рабочей ориентации. Зажимные средства могут быть выполнены с возможностью зажима курительного изделия, когда это курительное изделие размещено в экстракторе, независимо от того, находится экстрактор в первом положении или во втором положении. В качестве альтернативы, зажимные средства могут быть выполнены с возможностью зажима курительного изделия, когда это курительное изделие размещено в экстракторе, лишь в том случае, если скользящий приемник находится в первом положении.
Как было указано выше, извлечение курительного изделия из образующего аэрозоль устройства может быть осуществлено в два этапа. На первом этапе курительное изделие и экстрактор перемещают, предпочтительно путем скольжения, относительно компонентов образующего аэрозоль устройства. На втором этапе курительное изделие, теперь отделенное от нагревателя, может быть извлечено из экстрактора. Зажимные средства, при их наличии, могут быть выполнены с возможностью высвобождения курительного изделия во время второго этапа.
В одном варианте осуществления образующее аэрозоль устройство дополнительно содержит перемещающие средства для перемещения экстрактора между первым и вторым положениями.
Перемещающие средства могут содержать моторизованные перемещающие средства. Перемещение экстрактора между первым и вторым положениями может осуществляться автоматически, когда пользователь прикладывает усилие к курительному изделию для извлечения этого курительного изделия из образующего аэрозоль устройства. В качестве альтернативы, перемещение экстрактора между первым и вторым положениями может осуществляться автоматически, когда пользователь нажимает на переключатель. В качестве альтернативы, перемещающие средства могут отсутствовать, и перемещение экстрактора между первым и вторым положениями может осуществляться вручную пользователем.
Во время работы курительное изделие, содержащее образующий аэрозоль субстрат, может быть полностью заключено внутри образующего аэрозоль устройства. В этом случае пользователь может осуществлять затяжку на мундштуке образующего аэрозоль устройства. В качестве альтернативы, во время работы курительное изделие, содержащее образующий аэрозоль субстрат, может быть частично заключено внутри образующего аэрозоль устройства. В этом случае пользователь может осуществлять затяжку непосредственно на курительном изделии.
Курительное изделие может иметь по существу цилиндрическую форму. Курительное изделие может быть по существу удлиненным. Курительное изделие может иметь направление длины и окружное направление, по существу перпендикулярное направлению длины. Образующий аэрозоль субстрат может иметь по существу цилиндрическую форму. Образующий аэрозоль субстрат может быть по существу удлиненным. Образующий аэрозоль субстрат также может иметь направление длины и окружное направление, по существу перпендикулярную направлению длины. Образующий аэрозоль субстрат может быть размещен в экстракторе образующего аэрозоль устройства таким образом, чтобы направление длины образующего аэрозоль субстрата было по существу параллельно направлению воздушного потока в образующем аэрозоль устройстве.
Курительное изделие может иметь общую длину от примерно 30 мм до примерно 100 мм. Курительное изделие может иметь внешний диаметр от примерно 5 мм до примерно 12 мм, например примерно 7 мм. Курительное изделие может содержать фильтрующую заглушку. Фильтрующая заглушка может быть расположена на дальнем по ходу потока конце курительного изделия. Фильтрующая заглушка может представлять собой ацетилцеллюлозную фильтрующую заглушку. Фильтрующая заглушка в одном варианте осуществления имеет длину примерно 7 мм, однако она может иметь длину от примерно 5 мм до примерно 10 мм.
В одном варианте осуществления курительное изделие имеет общую длину примерно 45 мм. Курительное изделие может иметь внешний диаметр примерно 7,2 мм. Кроме того, образующий аэрозоль субстрат может иметь длину примерно 10 мм. В качестве альтернативы, образующий аэрозоль субстрат может иметь длину примерно 12 мм. Кроме того, диаметр образующего аэрозоль субстрата может составлять от примерно 5 мм до примерно 12 мм. Курительное изделие может содержать внешнюю бумажную обертку. Кроме того, курительное изделие может содержать разделитель между образующим аэрозоль субстратом и фильтрующей заглушкой. Указанный разделитель может иметь размер примерно 18 мм, однако он может иметь размер в диапазоне от примерно 5 мм до примерно 25 мм.
Образующий аэрозоль субстрат может представлять собой твердый образующий аэрозоль субстрат. В качестве альтернативы, образующий аэрозоль субстрат может содержать как твердые, так и жидкие компоненты. Образующий аэрозоль субстрат может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие ароматические соединения табака, которые высвобождаются из субстрата при нагреве. В качестве альтернативы, образующий аэрозоль субстрат может содержать нетабачный материал. Образующий аэрозоль субстрат может дополнительно содержать образователь аэрозоля. Примерами подходящих образователей аэрозоля являются глицерин и пропиленгликоль.
Если образующий аэрозоль субстрат представляет собой твердый образующий аэрозоль субстрат, то этот твердый образующий аэрозоль субстрат может содержать, например, одно или более из следующего: порошок, гранулы, шарики, крупицы, тонкие трубки, полоски или листы, содержащие одно или более из следующего: травяные листья, табачные листья, фрагменты табачных жилок, восстановленный табак, гомогенизированный табак, экструдированный табак и расширенный табак. Твердый образующий аэрозоль субстрат может иметь рассыпную форму или он может быть обеспечен в подходящей таре или картридже. При необходимости, твердый образующий аэрозоль субстрат может содержать дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматические соединения, высвобождаемые при нагреве субстрата. Твердый образующий аэрозоль субстрат может также содержать капсулы, которые содержат, например, дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматические соединения, и такие капсулы могут плавиться во время нагрева твердого образующего аэрозоль субстрата.
При необходимости, твердый образующий аэрозоль субстрат может быть размещен на термостабильном носителе или встроен в него. Носитель может иметь форму порошка, гранул, шариков, крупиц, тонких трубочек, полосок или листов. В качестве альтернативы, носитель может представлять собой трубчатый носитель, имеющий тонкий слой твердого субстрата, нанесенный на его внутреннюю поверхность и/или на его внешнюю поверхность. Такой трубчатый носитель может быть выполнен, например, из бумаги или бумагообразного материала, нетканого мата из углеродных волокон, легкой металлической сетки с открытыми ячейками, или перфорированной металлической фольги, или любой другой термостабильной полимерной матрицы.
Твердый образующий аэрозоль субстрат может быть нанесен на поверхность носителя в виде, например, листа, пены, геля или суспензии. Твердый образующий аэрозоль субстрат может быть нанесен на всю поверхность носителя или, в качестве альтернативы, он может быть нанесен в виде рисунка с целью обеспечения неоднородной доставки аромата во время использования.
Хотя выше приведена ссылка на твердые образующие аэрозоль субстраты, специалисту с обычной квалификацией в данной области техники будет понятно, что в другие варианты осуществления настоящего изобретения могут быть включены другие виды образующего аэрозоль субстрата. Например, образующий аэрозоль субстрат, может представлять собой жидкий образующий аэрозоль субстрат. Если используется жидкий образующий аэрозоль субстрат, то образующее аэрозоль устройство предпочтительно содержит средства для удержания жидкости. Например, жидкий образующий аэрозоль субстрат может удерживаться в таре. В качестве альтернативы или дополнительно, жидкий образующий аэрозоль субстрат может быть абсорбирован внутри пористого несущего материала. Пористый несущий материал может быть изготовлен из любой подходящей абсорбционной заглушки или тела, например из вспененного материала или пластмассового материала, полипропилена, терилена, нейлоновых волокон или керамики. Жидкий образующий аэрозоль субстрат может удерживаться в пористом несущем материале перед использованием образующего аэрозоль устройства или, в качестве альтернативы, материал жидкого образующего аэрозоль субстрата может высвобождаться в пористый несущий материал во время использования или непосредственно перед ним. Например, жидкий образующий аэрозоль субстрат может быть обеспечен в капсуле. Оболочка указанной капсулы предпочтительно плавится при нагреве и высвобождает жидкий образующий аэрозоль субстрат внутрь пористого несущего материала. Указанная капсула может при необходимости содержать твердое вещество в сочетании с жидкостью.
В качестве альтернативы, носитель может представлять собой нетканое полотно или пучок волокон, в которые включены табачные компоненты. Указанное нетканое полотно или пучок волокон может содержать, например, углеродные волокна, натуральные целлюлозные волокна или волокна из производных целлюлозы.
В случае, если образующее аэрозоль устройство представляет собой курительную систему с электрическим нагревом, эта курительная система с электрическим нагревом может дополнительно содержать источник питания для подачи питания на электрический нагреватель. Источник питания может представлять собой любой подходящий источник питания, например источник напряжения постоянного тока. В одном варианте осуществления источник питания представляет собой литий-ионную батарею. В качестве альтернативы, источник питания может представлять собой никель-металлогидридную батарею, никель-кадмиевую батарею или батарею на основе лития, например литий-кобальтовую, литий-железо-фосфатную или литий-полимерную батарею.
Курительная система с электрическим нагревом может дополнительно содержать электронную схему, выполненную с возможностью соединения с указанным источником питания и электрическим нагревателем. В случае использования более чем одного нагревательного элемента, указанная электронная схема может обеспечивать возможность независимо управления нагревательными элементами. Электронная схема может быть программируемой.
В одном варианте осуществления образующее аэрозоль устройство дополнительно содержит датчик для обнаружения воздушного потока, указывающего на осуществление затяжки пользователем, что обеспечивает возможность активации электрического нагревателя в соответствии с затяжками или возможность улучшенного управления питанием электрического нагревателя. Указанный датчик может представлять собой любое из следующего: механическое устройство, оптическое устройство, оптико-механическое устройство и датчик на основе микроэлектромеханических систем (MEMS). В данном варианте осуществления указанный датчик может быть соединен с источником питания, и система выполнена с возможностью активации электрического нагревателя, когда датчик обнаруживает осуществление затяжки пользователем. В альтернативном варианте осуществления система дополнительно содержит приводимый вручную переключатель для инициирования затяжки пользователем или для обеспечения возможности получения продолжительных курительных ощущений.
Конкретные варианты осуществления будут далее описаны лишь на примерах, со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:
на фиг. 1 показан схематичный чертеж поперечного сечения участка образующего аэрозоль устройства уровня техники; в частности, показаны нагреватель, экстрактор и воздушный канал в устройстве;
на фиг. 2 показан схематичный чертеж образующего аэрозоль устройства уровня техники, изображенного на фиг. 1; показаны места внутри устройства, в которых обычно скапливаются табачный мусор и отходы.
на фиг. 3 показан перспективный вид экстрактора для использования в образующем аэрозоль устройстве согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 4 показан вид сбоку экстрактора по фиг. 3;
на фиг. 5 показан схематичный чертеж в поперечном сечении участка образующего аэрозоль устройства согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения; в частности, показаны нагреватель, экстрактор и воздушный тракт в устройстве;
на фиг. 6 показан схематичный чертеж образующего аэрозоль устройства, изображенного на фиг. 5; показаны места внутри устройства, в которых обычно скапливаются табачный мусор и отходы.
на фиг. 7 показан схематичный чертеж образующего аэрозоль устройства по фиг. 5, когда оно соединено с образующим аэрозоль изделием;
на фиг. 8 показан схематичный чертеж образующего аэрозоль устройства и образующего аэрозоль изделия по фиг. 7 с экстрактором, расположенным в положении извлечения;
на фиг. 9 показан схематичный чертеж в поперечном сечении участка образующего аэрозоль устройства согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения в состоянии, когда это образующее аэрозоль устройство соединено с образующим аэрозоль изделием в рабочем положении; и
на фиг. 10 показан схематичный чертеж образующего аэрозоль устройства и образующего аэрозоль изделия по фиг. 9 с экстрактором в положении извлечения.
На фиг. 1 показан участок образующего аэрозоль устройства уровня техники, содержащего экстрактор того типа, который раскрыт, например, в WO 2013/076098. Устройство 1 содержит нагревательное лезвие 10, закрепленное с помощью держателя 20 нагревателя и выступающее от него наружу. Устройство 1 дополнительно содержит экстрактор 30, который закреплен с возможностью скольжения таким образом, чтобы он мог перемещаться относительно нагревателя 10. Экстрактор 30 имеет полость 35 для размещения образующего аэрозоль изделия. Ближний конец указанной полости открыт для обеспечения возможности размещения образующего аэрозоль изделия. Дальний конец полости 36 заканчивается торцевой стенкой 37, которая служит в качестве держателя дальнего конца образующего аэрозоль изделия в полости 35. Отверстие 38, образованное по толщине торцевой стенки 37 экстрактора 30, обеспечивает возможность проникновения нагревательного лезвия 10 внутрь полости 35.
На фиг. 1 показан экстрактор в первом или рабочем положении относительно нагревательного лезвия. В этом положении нагревательное лезвие 10 может проникать в образующее аэрозоль изделие, размещенное в полости 35, и таким образом обеспечивается возможность нагрева нагревательным лезвием 10 образующего аэрозоль субстрата в образующем аэрозоль изделии. Воздушный тракт 40 образован каналами, проходящими между внешними стенками образующего аэрозоль устройства 50 и боковыми стенками 31 экстрактора. Стрелками на фиг. 1 показано прохождение воздушного потока в воздушном тракте; сначала воздушный поток проходит по каналу между боковыми стенками 50 устройства и боковыми стенками 31 экстрактора, затем меняет направление, протекая между держателем 20 нагревателя и торцевой стенкой 37 на дальнем конце экстрактора, и в завершение еще раз меняет направление, протекая через отверстие 38 в торцевой стенке внутрь полости 35. Воздушный поток проходит вблизи нагревателя, и таким образом обеспечивается возможность участия воздуха в образовании аэрозоля.
Образующие аэрозоль изделия предпочтительно представляют собой курительные изделия, содержащие табак. В процессе последовательного потребления образующих аэрозоль изделий фрагменты образующего аэрозоль субстрата и другой мусор и отходы, образующиеся из образующего аэрозоль субстрата, налипают на нагревательное лезвие и оседают на нем. Некоторая часть этого мусора и отходов проходит через отверстие 38 в дальней торцевой стенке 37 экстрактора и накапливается в промежутке 21, образованном между держателем 20 нагревателя и дальней торцевой стенкой 37 экстрактора. Благодаря наличию указанного промежутка обеспечивается возможность прохождения воздуха через отверстие 38 в указанную полость.
Были проведены испытания для определения уровня накопления мусора и отходов, образующихся из субстрата, в устройстве при многократном использовании. На фиг. 2 показано типовое скопление указанных отходов, которое образуется после употребления примерно 40 образующих аэрозоль изделий с помощью устройства. Как можно видеть на схематичном чертеже на фиг. 2, некоторая часть мусора и отходов 61 прилипает к нагревательному лезвию 10, в то время как другая часть мусора и отходов 62 накапливается в промежутке 21 между держателем нагревателя и экстрактором и внутри отверстия 38, образованного в экстракторе. Помимо того, что они способствуют образованию нежелательных аэрозольных продуктов и запахов, эти мусор и отходы влияют также на воздушный поток, поступающий внутрь устройства и, следовательно, они влияют на образование аэрозоля с течением времени. По мере того, как мусор и отходы 61, 62 образуются на лезвии и накапливаются вокруг основания лезвия, эффективная очистка от них становится все более затруднительной. Указанные мусор и отходы обладают высокой липкостью и устойчивы к легкой механической очистке с помощью щетки. Более резкая механическая очистка с помощью щетки является нежелательной, поскольку она легко может повредить нагревательное лезвие 10. Мусор 62 в основном накапливается на основании нагревательного лезвия 10 и, поскольку этот участок нагревательного лезвия имеет тенденцию к отсутствию нагрева или к нагреву до более низкой температуры, чем рабочий конец нагревательного лезвия, этот мусор трудно удалить с помощью пиролиза. Иначе говоря, трудно удалить мусор и отходы, накапливающиеся вокруг основания нагревательного лезвия, путем нагрева лезвия до высокой температуры с целью пиролиза этого мусора и отходов, поскольку данный участок нагревательного лезвия должен поддерживаться при низкой температуре. Кроме того, участок устройства, на котором происходит накопление мусора, представляет собой участок образующего аэрозоль устройства, который содержит электронные компоненты. Следовательно, трудно очистить этот участок устройства без риска повредить указанные электронные компоненты.
На фиг. 3 и 4 соответственно показаны перспективный вид и вид сбоку экстрактора 130 для образующего аэрозоль устройства. Экстрактор представляет собой по существу трубчатую структуру, имеющую трубчатую боковую стенку 131, образующую полость (не показана) для размещения образующего аэрозоль изделия, причем дальний конец указанной полости заканчивается торцевой стенкой 137. В торцевой стенке 137 образовано щелевое отверстие 138 для обеспечения возможности проникновения нагревательного лезвия в полость экстрактора 130. Внешняя поверхность торцевой стенки 137 выполнена с возможностью соединения заподлицо с соответствующей поверхностью держателя нагревателя без образования промежутка. Экстрактор 130 содержит ориентирующее кольцо 153, содержащее множество ориентирующих выступов 151. Ориентирующие выступы взаимодействуют с соответствующими канавками на части образующего аэрозоль устройства с целью надлежащего ориентирования экстрактора 130 и отверстия 138 таким образом, чтобы они взаимодействовали с нагревательным лезвием.
В боковой стенке 131 экстрактора 130 образовано впускное воздушное отверстие 170 воздушного канала 171. Воздушный канал 171 обеспечивает возможность потока воздуха внутрь указанной полости. Расположение воздушного канала 171 можно лучше рассмотреть на схематичных чертежах на фиг. 5 и 6.
Образующее аэрозоль устройство 100 по фиг. 5 показано в схематичном поперечном сечении. Устройство 100 содержит нагревательное лезвие 110, закрепленное с помощью держателя 120 нагревателя и выступающее от него. Устройство 100 дополнительно содержит экстрактор 130 того типа, который показан на фиг. 3 и 4. Экстрактор образует полость 135 для размещения образующего аэрозоль изделия. Указанная полость образована боковыми стенками 131 и торцевой стенкой 137. В торцевой стенке 137 образовано отверстие 138 для обеспечения возможности проникновения нагревателя 110 внутрь полости 135. Внешняя поверхность 139 торцевой стенки 137 является плоской и упирается в плоскую поверхность 129 держателя 120 нагревателя. Промежуток между внешней поверхностью 139 торцевой стенки 137 и поверхностью 129 держателя 120 нагревателя по существу отсутствует. В пределах толщины торцевой стенки 137 образован воздушный канал 171 в виде радиально проходящего канала. В боковой стенке 131 экстрактора образовано впускное отверстие 170 воздушного канала 171. Воздушный канал 171 проходит радиально внутрь в направлении отверстия нагревательного лезвия. Воздушный канал 171 соединен с отверстием 138, обеспечивая таким образом возможность потока воздуха внутрь полости 135 экстрактора 130. Воздушный тракт показан стрелками на фиг. 5. Стрелки показывают, что воздушный тракт 140 образован между внешней стенкой 150 устройства 100 и боковыми стенками 131 экстрактора. Затем воздушный тракт меняет направление, проходя через впускное воздушное отверстие 170, образованное в боковой стенке 131 экстрактора, далее проходит вдоль воздушного канала 171, образованного внутри торцевой стенки 137 экстрактора, и выходит внутрь полости 135 экстрактора через отверстие 138, через которое проходит нагреватель 110.
На фиг. 6 показано типовое скопление отходов после использования. Отходы 161, 162 могут образовываться в широких пределах внутри воздушного канала 171. Поскольку основная часть мусора и отходов 162 удерживается внутри экстрактора 130, устройство легко поддерживать в чистоте. Например, экстрактор 130 может быть извлечен из устройства 100 и промыт в проточной воде для удаления указанного мусора и отходов. Таким образом обеспечивается простой способ сохранения внутренних частей устройства в чистоте. Кроме того, отверстие 138, через которое проходит нагревательное лезвие 110, может выполнено узким по меньшей мере в части этого отверстия таким образом, чтобы нагревательное лезвие 110 проходило через это отверстие без промежутка. Указанное отверстие может быть выполнено с такими размерами, чтобы нагревательное лезвие физически взаимодействовало с экстрактором при прохождении через отверстие 138. Таким образом, указанное отверстие может быть выполнено с такими размерами, чтобы происходило скобление или протирка нагревательного лезвия во время перемещения экстрактора из рабочего положения в положение извлечения, вследствие чего будет происходить очистка лезвия от мусора и отходов, и эти мусор и отходы будут оставаться внутри экстрактора.
Таким образом, благодаря перемещению впускного воздушного отверстия 170 в положение, которое находится с внешней в радиальном направлении стороны от отверстия 138, обеспечивается возможность конфигурирования устройства таким образом, чтобы указанные мусор и отходы по существу удерживалась внутри экстрактора. В результате нагревательное лезвие и устройство поддерживаются в относительной чистоте. Мусор и отходы внутри экстрактора могут быть легко и с удобством удалены путем промывки экстрактора. Настоящее изобретение упрощает поддержание устройства в чистоте и, следовательно, обеспечивает более приятные ощущения пользователя от устройства.
Далее со ссылками на фиг. 7 и 8 будет описан способ управления устройством 100. На фиг. 7 показано образующее аэрозоль устройство 100 по фиг. 5 и 6, взаимодействующее с образующим аэрозоль изделием 190. Образующее аэрозоль изделие 190 имеет ближний или мундштучный конец 191, на котором пользователь может осуществлять затяжку во время использования для получения аэрозоля. Образующее аэрозоль изделие 190 дополнительно содержит образующий аэрозоль субстрат 192, расположенный в направлении дальнего конца изделия 190. На фиг. 7 образующее аэрозоль изделие 190 показано размещенным внутри полости 135 экстрактора 130. Экстрактор находится в первом положении или в рабочем положении, в котором нагреватель 110 проникает внутрь образующего аэрозоль изделия 190. Нагреватель активируют для нагрева образующего аэрозоль изделия. Когда пользователь осуществляет затяжку на ближнем конце образующего аэрозоль изделия, воздух втягивается внутрь образующего аэрозоль устройства и проходит через образующий аэрозоль субстрат 192. Летучие компоненты, выделяющиеся из образующего аэрозоль субстрата, захватываются воздушным потоком и конденсируются с образованием вдыхаемого аэрозоля.
После того, как образующее аэрозоль изделие 190 потреблено пользователем, экстрактор 130 перемещают во второе положение, представляющее собой положение извлечения. В этом положении торцевая стенка 137 экстрактора взаимодействует с образующим аэрозоль изделием и выталкивает образующее аэрозоль изделие с нагревательного лезвия 110. После этого образующее аэрозоль изделие может быть с легкостью извлечено из указанной полости. Мусор, такой как фрагменты табака, удерживается внутри экстрактора.
После того, как образующее аэрозоль устройство было использовано несколько раз, накопление мусора и отходов внутри экстрактора может начать влиять на воздушный поток внутри экстрактора. В этот момент весь экстрактор 130 извлекают из образующего аэрозоль устройства и чистят путем промывки водой.
Образующее аэрозоль изделие 190 предпочтительно представляет собой курительное изделие, и образующий аэрозоль субстрат предпочтительно представляет собой гомогенизированный табак. В предпочтительном варианте осуществления курительное изделие имеет удлиненную цилиндрическую форму и содержит образующий аэрозоль субстрат и фильтрующую заглушку, расположенные последовательно и выровненные по оси. Образующий аэрозоль субстрат и фильтрующая заглушка обернуты снаружи во внешнюю бумажную обертку. В курительное изделие могут быть включены другие компоненты.
На фиг. 9 и 10 показан еще один вариант осуществления образующего аэрозоль устройства 200, взаимодействующего с образующим аэрозоль изделием 190. Как было описано выше, образующее аэрозоль устройство содержит экстрактор 230. Экстрактор имеет полость 235, образованную боковыми стенками 231 и предназначенную для размещения образующего аэрозоль изделия 190. Дальний конец полости 235 заканчивается торцевой стенкой 237. В торцевой стенке образовано отверстие 238 для обеспечения возможности прохождения нагревательного лезвия. Когда экстрактор 230 находится в рабочем положении, внешняя поверхность 239 торцевой стенки 237 упирается в поверхность 229 держателя нагревательного лезвия. Промежуток между экстрактором и держателем нагревателя по существу отсутствует. В боковой стенке 231 экстрактора 230 образовано впускное воздушное отверстие 270. При использовании воздух проходит внутрь полости 235 через впускные воздушные отверстия 270.
Отличие варианта осуществления про фиг. 9 от варианта осуществления по фиг. 5 состоит в том, что впускные воздушные отверстия образованы в боковой стенке экстрактора, и воздух втекает внутрь указанной полости непосредственно через эти впускные отверстия. Внутри указанной торцевой стенки могут быть образованы канавки для протекания воздушного потока в направлении нагревательного лезвия, однако внутри собственно торцевой стенки в данном варианте осуществления отсутствуют каналы, проходящие радиально.
На фиг. 10 показано устройство 200 по фиг. 9 с экстрактором 230, перемещающимся в направлении его второго положения, представляющего собой положение извлечения.