ИЗДЕЛИЕ ДЛЯ ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ АЭРОЗОЛЯ
AEROSOL-PROVIDING ARTICLE

Область техники
Изобретение относится к изделию для предоставления аэрозоля предназначенному для использования в аэрозольобразующей системе с целью создания вдыхаемой среды.
Уровень техники
В курительных изделиях, таких как сигареты, сигары и подобных, при использовании сжигается табак с целью создания табачного дыма.
Были предприняты попытки предложить альтернативы таким изделиям путем создания продуктов, в которых вещества высвобождаются без сжигания.
Примерами таких продуктов являются нагревательные устройства, в которых вещества высвобождаются путем нагревания, а не сжигания, материала. Такой материал может быть, например, табаком или другим, не табачным продуктом, который может как содержать, так и не содержать никотин.
Другим примером являются устройства, называемые электронными сигаретами. Эти устройства содержат аэрозольобразующее вещество, обычно жидкость, которое нагревается с целью испарения и выработки вдыхаемого пара или аэрозоля. Жидкость может содержать никотин, и/или ароматизаторы, и/или генерирующие аэрозоль вещества, например, глицерол. Такие устройства обычно не содержат или не используют табак.
В качестве еще одного примера можно привести так называемые гибридные устройства. В таких гибридных устройствах обычно содержатся отдельно жидкость и табак или какой-либо другой ароматический материал. Жидкость нагревается с целью испарения и получения вдыхаемого пара или аэрозоля, который пропускается сквозь табак или другой ароматический материал, чтобы придать аромат пару или аэрозолю.
Раскрытие изобретения
Первым объектом изобретения является изделие для предоставления аэрозоля, предназначенное для использования в аэрозольобразующей системе с целью создания содержащей аэрозоль вдыхаемой среды при затяжке пользователя через эту систему, содержащее по меньшей мере первый нагревательный элемент и второй нагревательный элемент для нагрева жидкости из резервуара с целью генерирования потока аэрозоля; и область для размещения вещества, через которую при использовании проходит поток аэрозоля, нагревая это вещество до выхода из аэрозольобразующего средства, при этом указанное вещество изменяет свойства потока аэрозоля, а по меньшей мере первый нагревательный элемент и второй нагревательный элемент расположены так, чтобы дополнительно нагревать вещество в указанной области.
По меньшей мере первый нагревательный элемент и второй нагревательный элемент могут быть расположены в одной и той же плоскости.
Первый нагревательный элемент и второй нагревательный элемент могут иметь удлиненную форму.
Первый и второй нагревательные элементы могут быть расположены по существу параллельно друг другу.
В качестве нагревательных элементов могут использоваться резистивные нагревательные спирали.
Первый и второй нагревательные элементы могут быть по существу линейными резистивными нагревательными спиралями.
Первый и второй нагревательные элементы могут быть криволинейными резистивными нагревательными спиралями.
Ниже, в качестве примера, описаны варианты осуществления изобретения со ссылками на чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 схематично показана первая система предоставления аэрозоля для генерирования вдыхаемой среды, вид в продольном разрезе;
на фиг. 2a – первое нагревательное устройство для системы предоставления аэрозоля по фиг. 1, схематичный вид в продольном разрезе;
на фиг. 2b – то же, вид в плане;
на фиг. 3 – второе нагревательное устройство для системы предоставления аэрозоля по фиг. 1, схематичный вид в плане.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 схематично показана система 100 предоставления аэрозоля. Система 100 – это ингаляционное устройство (т.е. пользователь вдыхает аэрозоль, генерируемый системой 100), выполненное портативным. В рассматриваемом примере система 100 является электронным устройством.
В общих чертах, система 100 испаряет жидкость 20, например, специальную жидкость для электронных сигарет, содержащуюся в системе 100, для формирования пара и/или аэрозоля, который проходит сквозь дополнительное вещество 30, также содержащееся в системе 100.
По меньшей мере в некоторых случаях в результате этого формируется пар, который затем, до выхода из системы 100, по меньшей мере частично конденсируется, образуя аэрозоль, предназначенный для вдыхания его пользователем. Дополнительное вещество может придавать или изменять свойства (например, аромат) пара и/или аэрозоля до того, как пар и/или аэрозоль выйдет из системы 100 для вдыхания его пользователем.
Следует отметить что, в общем, пар является веществом в газовой фазе при температуре ниже его критической температуры. Это означает, что, например, пар может конденсироваться в жидкость за счет увеличения его давления без уменьшения температуры. С другой стороны, в общем, аэрозоль является коллоидом из мелких твердых частиц или капель жидкости в воздухе или другом газе. «Коллоид» является веществом, в котором, рассеянные микроскопические нерастворимые частицы взвешены в другом веществе.
Для удобства в дальнейшем описании термин «аэрозоль» означает аэрозоль, пар или комбинацию аэрозоля и пара.
Как показано на фиг. 1, система 100 в этом примере содержит изделие 200 для предоставления аэрозоля (которое может называться картриджем) и устройство 300 предоставления аэрозоля. Изделие 200 для предоставления аэрозоля служит для содержания жидкости 20 для электронных сигарет и дополнительного вещества 30, а устройство 300 предоставления аэрозоля служит для обеспечения питания и управления системой 100.
Изделие 200 для предоставления аэрозоля содержит первый (верхний) кожух 210, а устройство 300 предоставления аэрозоля содержит второй (нижний) кожух 310. В рассматриваемом примере первый кожух 210 может соединяться с нижним кожухом 310 с возможностью отсоединения от него.
Первый кожух 210 содержит резервуар 220 для содержания жидкости для электронных сигарет и область 230 для дополнительного вещества 30.
В первом кожухе 210 расположено также нагревательное устройство 240. Нагревательное устройство содержит по меньшей мере первый нагревательный элемент (не показан на фиг. 1) и второй нагревательный элемент (также не показан на фиг. 1), предназначенные для нагревания жидкости 20 для электронных сигарет из резервуара 220 с целью генерирования потока аэрозоля, который затем проходит сквозь вещество 30 до выхода из изделия 200, когда пользователь совершает затяжку, втягивая воздух из изделия 200 для предоставления аэрозоля. При прохождении аэрозоля сквозь вещество 30 поток этого аэрозоля нагревает вещество 30, и один или несколько компонентов вещества 30 захватываются потоком аэрозоля, в результате чего могут изменяться свойства аэрозоля, например, его вкус.
Предпочтительно, первый нагревательный элемент и второй нагревательный элемент расположены достаточно близко к области 230, так что когда нагревательное устройство нагревает жидкость для генерирования потока аэрозоля, оно обеспечивает также дополнительное тепло для вещества 30 в дополнение к теплу, передаваемому потоком аэрозоля, что усиливает влияние вещества 30 на поток аэрозоля.
В некоторых вариантах реализации размеры или габариты области 230, например, её длина и соответствующий размер или габариты нагревательного устройства 240, например, длина каждого из нагревательных элементов, могут выбираться в заданном отношении для оптимизации дополнительного нагрева вещества 30 нагревательным устройством 240.
Первый кожух 210 содержит ближний (или мундштучный) конец 250, представляющий собой мундштук системы 100, и противоположный конец, имеющий основание 260, соединяющееся со вторым кожухом 310.
Основание 260 содержит соединительную часть, например, винтовую резьбу или байонетный разъем, для соединения первого кожуха 210 со вторым кожухом 310 с возможностью отсоединения от него. Первый кожух 210 может дополнительно содержать один или несколько воздушных входов 261.
Во втором кожухе 310 расположен источник питания 320, как правило, батарея, для питания различных компонентов системы 100, включая нагревательное устройство 240, с которому он электрически соединен, как будет показано ниже.
Батарея 320 может быть перезаряжаемой или одноразовой. Во втором кожухе 310 также расположен контроллер 330, который может содержать микрочип и соответствующую схему для управления работой различных компонентов системы 100, как будет более подробно описано ниже. На внешней части второго корпуса 310 может быть размещено средство ввода 340 для пользователя, например, одна или несколько кнопок управления, чтобы пользователь мог управлять контроллером 330.
Резервуар 220 для жидкости может иметь различные формы. В одном из вариантов реализации резервуар 220 выполнен в виде кольцевой камеры, проходящей в первом корпусе 210 в осевом направлении от ближнего конца 250 до основания 260.
В качестве жидкости 20 предпочтительно используется жидкость, испаряющаяся при сравнительно невысоких температурах, предпочтительно, в диапазоне от 100 до 300°C, в частности, приблизительно от 150 до 250°C, поскольку это помогает снизить потребление энергии устройством 100. Подходящими материалами являются материалы, используемые обычно при производстве электронных сигарет, например, пропиленгликоль и глицероль (известный также как глицерин).
Когда при использовании пользователь производит затяжку через ближний торец 250, воздух поступает в устройство через воздушный вход 261. Нагревательное устройство 240 приводится в действие пользователем путем нажатия на кнопку управления 340 (или с помощью датчика затяжки (не показан), широко применяемым в данной области), и жидкость 20, втягиваемая из емкости 220, нагревается нагревательным устройством 240, испаряясь и образуя аэрозоль, который смешивается с воздушным потоком, образуя поток аэрозоля. Поток аэрозоля проходит сквозь вещество 30 в области 230, а затем выходит из системы 100 для вдыхания его пользователем.
Вещество 30 является веществом, которое может быть использовано для придания аромата аэрозолю, полученному из жидкости 20, во время прохождения аэрозоля сквозь это вещество 30. Вещество 30, может, например, состоять из табака или содержать табак. Аэрозоль, проходящий сквозь табакосодержащий материал, впитывает в себя органические и другие вещества или составляющие из данного материала, придающие табаку его органолептические свойства, придавая тем самым аромат аэрозолю при его прохождении через область 230.
Вещество 30 может содержать табак как таковой, различные сорта табака, производные табака, экспандированный табак, восстановленный табак, молотый табак, табачный экстракт, гомогенизированный табак или заменители табака. При использовании табака вещество 30 может быть в форме бруска, палочки или спрессованной таблетки, в виде рассыпного табака, спеченного элемента и т.д., и может использоваться как в относительно сухой форме, так и в относительно влажной форме. Вещество 30 может включать в себя также другие, не содержащие табак продукты, которые, в зависимости от типа продукта, могут содержать или не содержать никотин.
Вещество 30 может использоваться для изменения не только аромата, но и других свойств аэрозоля (или в дополнение к аромату).
В некоторых примерах материал 30 может быть веществом или содержать вещество, которое модифицирует одно или несколько других органолептических свойств аэрозоля (например, модифицирует его вкус, или запах, или внешний вид).
В некоторых примерах материал 30 может быть веществом или содержать вещество, которое модифицирует pH аэрозоля, повышая или увеличивая его (например, модифицирует кислотность или щелочность аэрозоля).
В некоторых примерах материал 30 может быть веществом или содержать вещество, которое модифицирует (например, уменьшает) количество альдегидов а аэрозоле.
В некоторых примерах материал 30 может быть веществом или содержать вещество, которое модифицирует различные комбинации двух или большего числа свойств или, фактически, других свойств потока аэрозоля.
Однако следует иметь в виду, что для придания потоку аэрозоля различных ароматов помимо табака могут применяться и другие материалы.
Если материал 30 является табаком или содержит табак, аэрозоль может захватывать достаточное количество никотина из материала 30. Как вариант или дополнительно, если материал 30 не содержит табака, он может обогащаться никотином, например, за счет покрытия этого материала никотином. Фактически, даже в случае, если материал 30 является табаком или содержит табак, он может быть покрыт или иным образом обогащен никотином. В качестве другого примера, независимо от того, является ли материал 30 табаком или содержит табак, и/или содержит никотин, никотин может содержаться в аэрозольобразующем материале, в данном случае в жидкости 20. Соответственно, если система 100 предназначена для подачи никотина пользователю, никотин может содержаться в аэрозольобразующем материале 20, может быть получен из материала 30 в случае, если этот материал является табаком или содержит табак, может содержаться в виде покрытия или т.п. на материале 30, если он является нетабачным материалом, может содержаться в виде покрытия или т.п. на материале 30, если он является табачным материалом, или может быть получен с помощью любой комбинации указанных способов. Сходным образом, в материал 30 (независимо от того, является вещество табаком или содержит табак) или в аэрозольобразующий материал могут быть добавлены ароматизаторы.
Иногда случается, что пользователю необходимо только время от времени пополнять запас вещества 30 или заменять вещество 30, а количество жидкости 20 при этом достаточно для нескольких применений. После того, как жидкость 20 израсходована, пользователь утилизирует изделие 200 для предоставления аэрозоля и использует новое.
В других вариантах реализации кожух 210 не предназначен для утилизации, и пользователю необходимо только время от времени пополнять запас жидкости 20 или заменять ее.
В некоторых вариантах реализации изделие 200 для предоставления аэрозоля и устройство 300 предоставления аэрозоля выполнены в виде единого устройства и не предназначены для отделения друг от друга.
Дополнительный нагрев вещества 30 может играть важную роль в обеспечении удовлетворительного сенсорного восприятия для пользователя. Например, если вещество 30 содержит табак, то дополнительный нагрев табака может увеличить интенсивность аромата табака, ощущаемого пользователем, и может обеспечить захватывание потоком аэрозоля большего количества компонентов, таких как никотин, чем в случае, если бы производился нагрев только аэрозоля.
Использование нагревательного устройства, содержащего по меньшей мере первый и второй нагревательные элементы для нагрева вещества 30, обеспечивает эффективную передачу тепла веществу 30 и позволяет нагревать сравнительно большую площадь поверхности вещества 30. Кроме того, мощность, потребляемая одним нагревательным элементом в таком нагревательном устройстве, может быть меньше мощности, потребляемой нагревательным устройством с одним нагревательным элементом.
В некоторых вариантах реализации по меньшей мере первый нагревательный элемент и второй нагревательный элемент могут избирательно функционировать независимо друг от друга.
На фиг. 2a и 2b схематично показан первый вариант выполнения нагревательного устройства 240', которое можно использовать в качестве нагревательного устройства 240 в изделии 200 для предоставления аэрозоля, показанном на фиг. 1, для нагрева жидкости 20 из резервуара 220 и вещества 30 в области 230.
В рассматриваемом примере нагревательное устройство 240' содержит по меньшей мере первый нагревательный элемент 240a' и второй нагревательный элемент 240b', каждый из которых может осуществлять нагрев жидкости 20 из резервуара 220 для генерирования потока аэрозоля, и может также нагревать вещество 30 в области 230, через которую проходит поток аэрозоля.
В рассматриваемом примере первый нагревательный элемент 240a' и второй нагревательный элемент 240b' расположены рядом с областью 230 немного ниже ее нижней части. Соответственно, первый нагревательный элемент 240a' и второй нагревательный элемент 240b' расположены достаточно близко к области 230, чтобы нагревать её и повышать температуру вещества 30, когда активированы первый и второй нагревательные элементы 240a' и 240b'.
По меньшей мере первый нагревательный элемент 240a' и второй нагревательный элемент 240b' расположены в одной плоскости, которая в рассматриваемом примере практически параллельна нижней части области 230. Такая конфигурация обеспечивает равномерный нагрев вещества 30 в области 230.
Первый нагревательный элемент 240a' и второй нагревательный элемент 240b' могут иметь удлиненную форму и могут быть установлены практически параллельно друг другу, опять-таки, для обеспечения равномерного нагрева вещества 30 в области 230.
В качестве каждого из первого нагревательных элементов 240a' и 240b' может использоваться электрический резистивный нагреватель, например, хромоникелевый резистивный нагреватель, керамический нагреватель и т.д. В примерах, показанных на фиг. 2a и 2b, нагревательные элементы 240a' и 240b' являются проволочными нагревателями, проволока в которых имеет форму спирали.
В альтернативных вариантах реализации каждый из нагревательных элементов 240a' и 240b' может быть выполнен в виде пластины (которая может быть многослойной пластиной из двух или более различных материалов, по меньшей мере один из которых может быть электропроводным, а другие – неэлектропроводными), в виде сетки (которая может быть тканой или нетканой, и которая также может быть многослойной), в виде пленочного нагревателя и т.д.
В качестве первого и второго нагревательных элементов 240a' и 240b' могут использоваться нагревательные элементы других типов, включая неэлектрические нагревательные элементы или другие электрические нагревательные элементы, например, каждый из нагревательных элементов 240a' и 240b' может быть индукционным нагревательным элементом.
В варианте реализации, показанном на фиг. 2a и 2b, первый и второй нагревательные элементы 240a' и 240b' являются практически линейными (т.е. прямыми) резистивными нагревательными спиралями, внутри каждой из которых расположен соответствующий фитиль 242', термически контактирующий со своим нагревательным элементом 240a' или 240b'. Фитили 242' находятся также в жидкостном контакте с жидкостью 20, находящейся в резервуаре. Фитили 242' обычно выполнены из абсорбирующего материала и всасывают в себя жидкость 20 из резервуара 220 за счет капиллярного эффекта.
Предпочтительно, фитили 242' выполнены из нетканого материала, например, из хлопка, шерсти или аналогичного материала, или из синтетического материала, например, из полиэстера, нейлона, вискозы, полипропилена и т.п., или из керамического материала.
В некоторых вариантах реализации блок управления 330 выполнен с возможностью независимого управления активацией первого и второго нагревательных элементов 240a' и 240b'.
В таких случаях блок управления 330 может быть выполнен с возможностью активации одного из нагревательных элементов, оставляя в неактивированном состоянии другой нагревательный элемент.
На фиг. 3 показан еще один возможный вариант выполнения нагревательного устройства 240", которое может быть использовано в качестве нагревательного устройства 240 в изделии 200 для предоставления аэрозоля, показанном на фиг. 1.
Нагревательное устройство 240" аналогично нагревательному устройству 240', показанному на фиг. 2, и аналогичным элементам присвоены те же самые ссылочные позиции, но с дополнительным апострофом «'».
В данном варианте выполнения каждый из нагревательных элементов 240a" и 240b" представляет собой нелинейную (т.е. криволинейную) спираль. Аналогичным образом, каждый из фитилей 242" также имеет нелинейную форму.
В данном конкретном варианте выполнения каждый из нагревательных элементов 240a" и 240b" и каждый из их соответствующих фитилей 242" имеет в целом С-образную форму, причем концы С-образной формы обращены друг к другу, и между ними имеется небольшой зазор.
Во время работы, в частности, в случае, когда вещество 30 представляет собой табак, предпочтительно, чтобы табак или по меньшей мере его поверхность нагревались до температуры приблизительно от 190 до 210°C, наиболее предпочтительно, до температуры около 200°C, чтобы обеспечить оптимальный процесс выделения из табака соответствующего количества составляющих.
Используемое количество табака может составлять, например, от 50 до 300 мг или около того. Наиболее целесообразным количеством табака считается от 50 до 150 мг. В некоторых устройствах в настоящее время используется 130 мг. В качестве конкретного примера можно указать, что количество табака, нагреваемого при одном цикле работе системы (т.е. при одной затяжке) составляет приблизительно от 8 до 50 мг.
В описанных выше вариантах выполнения нагревательное устройство 240 расположено между областью 230 и резервуаром 220 для жидкости. Возможны и другие варианты выполнения, например, емкость 220 для жидкости может быть расположена с одной стороны или с обеих сторон от нагревательного устройства 240.
В вышеописанных вариантах выполнения имеется небольшой зазор между нагревательным устройством 240 и областью 230. Это не является существенным, и в некоторых случаях нагревательное устройство 240 может касаться вещества 30 в области 230.
Используемые в настоящем описании термины «ароматизирующая добавка» и «ароматизатор» относятся к веществам, которые (при условии, что это разрешается местным законодательством) могут быть использованы для создания желаемого вкуса или аромата продукта для совершеннолетних потребителей. Они могут включать в себя экстракты (например, лакрицы, гортензии, листа японской белой магнолии, ромашки, пажитника, гвоздики, ментола, японской мяты, анисового семени, корицы, пряных трав, гаультерии, вишни, ягод, персика, яблока, виски Драмбьюи, бурбона, шотландского виски, американского виски, курчавой мяты, перечной мяты, лаванды, кардамона, сельдерея, каскариллы, мускатного ореха, сандалового дерева, бергамота, герани, медовой эссенции, розового масла, ванили, лимонного масла, апельсинового масла, кассии, тмина, французского коньяка, жасмина, кананги душистой, шалфея, фенхеля, душистого перца, имбиря, аниса, кориандра, кофе или мятного масла любых образцов семейства мяты), усилители аромата, ингибиторы рецепторов горечи, активаторы или стимуляторы вкусовых рецепторов, сахар и/или сахарозаменители (например, сукралозу, ацесульфам калия, аспартам, сахарин, цикламаты, лактозу, сахарозу, глюкозу, фруктозу, сорбит или маннит), и другие добавки, такие как древесный уголь, хлорофилл, минеральные добавки, растительные экстракты или освежители дыхания. Они могут быть искусственными, синтетическими или натуральными ингредиентами или их смесями. Они могут использоваться в любой доступной форме, например, в форме масла, жидкости или порошка.
Изобретение направлено на устранение существующих проблем и усовершенствование известных устройств и в полной мере раскрывается в описании вариантов его осуществления, проиллюстрированных в качестве примера и практического использования изобретения, в котором предлагается усовершенствованная система, выполненная с возможностью генерирования вдыхаемой среды. Преимущества и особенности изобретения представляют собой исключительно репрезентативную выборку из вариантов осуществления изобретения и не являются исчерпывающими и/или исключительными. Варианты осуществления изобретения описаны лишь для облегчения его понимания. Следует понимать, что преимущества, варианты осуществления, примеры, функции, особенности конструкции и/или другие аспекты изобретения не должны рассматриваться как ограничивающие изобретение, которое определено его формулой, и что возможны другие варианты осуществления изобретения и допускаются изменения, не выходящие за рамки объема и/или сущности изобретения. Различные варианты осуществления изобретения, разумеется, могут содержать, состоять или в основном состоять из различных комбинаций раскрытых элементов, компонентов, особенностей, частей, этапов, средств и т.д.