ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ АЭРОЗОЛЬ ИЗДЕЛИЕ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ С АЭРОЗОЛЬГЕНЕРИРУЮЩИМ УСТРОЙСТВОМ
AEROSOL-GENERATING ARTICLE FOR USE WITH AEROSOL-GENERATING DEVICE

Настоящее описание относится к генерирующему аэрозоль изделию, включающему образующий аэрозоль субстрат для получения вдыхаемого аэрозоля при нагревании нагревательным элементом аэрозольгенерирующего устройства. Настоящее описание также относится к способу использования такого генерирующего аэрозоль изделия.
В технике предложен ряд курительных изделий, в которых табак нагревают, а не сжигают. Одна цель таких нагреваемых курительных изделий заключатся в том, чтобы уменьшать содержание известных вредных компонентов дыма типа тех, которые образуются в процессе горения и пиролитического разложения табака в традиционных сигаретах.
Как правило, в таких нагреваемых курительных изделиях аэрозоль образуется в результате переноса тепла от источника тепла к физически отдельному образующему аэрозоль субстрату или материалу, который может быть расположен внутри, вокруг или после источника тепла. В процессе курения летучие соединения высвобождаются из образующего аэрозоль субстрата посредством переноса тепла от источника тепла и увлекаются воздухом, втягиваемым через курительное изделие. Когда высвобождаемые соединения охлаждаются, они конденсируются, образуя аэрозоль, который вдыхается курильщиком.
В ряде документов предшествующего уровня техники описаны аэрозольгенерирующие устройства для использования или курения нагреваемых курительных изделий. Такие устройства включают, например, электронагревательные аэрозольгенерирующие устройства, в которых аэрозоль образуется посредством переноса тепла от одного или нескольких электрических нагревательных элементов аэрозольгенерирующего устройства к образующему аэрозоль субстрату нагреваемого курительного изделия. Одно преимущество таких электрических курительных систем заключается в том, что они значительно уменьшают побочный дым, позволяя при этом курильщику приостанавливать и возобновлять курение по собственному желанию.
Пример электронагревательной сигареты, используемой в электрической курительной системе, описан в патентной заявке США US 2005/0172976 A1. Электронагревательная сигарета предназначена для помещения в сигаретный приемник многократно используемой зажигалки электрической курительной системы. Зажигалка содержит источник электроэнергии, который передает энергию нагревательному устройству, включающему множество имеющих электрическое сопротивление нагревательных элементов, которые предназначены для скользящего расположения сигареты таким образом, что нагревательные элементы находятся вдоль сигареты. Электронагревательная сигарета, используемая в электрической курительной системе, которая описана в патентной заявке США 2005/0172976 A1, может обеспечивать энергию для электронагревательной сигареты с использованием импульсного нагревания.
Как упомянуто выше, электронагревательная сигарета, описанная в патентной заявке США 2005/0172976 A1, предназначена для использования в электрической курительной системе, включающей множество внешних нагревательных элементов. Также известны электрические курительные системы, включающие аэрозольгенерирующие устройства с внутренними нагревательными элементами. В процессе использования внутренние нагревательные элементы аэрозольгенерирующих устройств таких электрических курительных систем помещаются в образующий аэрозоль субстрат нагреваемого курительного изделия таким образом, что внутренние нагревательные элементы находятся в непосредственном контакте с образующим аэрозоль субстратом.
Непосредственный контакт между внутренним нагревательным элементом аэрозольгенерирующего устройства и образующим аэрозоль субстратом нагреваемого курительного изделия может обеспечивать эффективный способ нагревания образующего аэрозоль субстрата для получения вдыхаемого аэрозоля. В такой конфигурации тепло от внутреннего нагревательного элемента может передаваться почти мгновенно, по меньшей мере, к части образующего аэрозоль субстрата, когда включается внутренний нагревательный элемент, и это может способствовать быстрому образованию аэрозоля. Кроме того, суммарная тепловая энергия, требуемая в целях получения аэрозоля, может быть меньше, чем в случае курительной системы, включающей внешний нагревательный элемент, где образующий аэрозоль субстрат не вступает в непосредственный контакт с внешним нагревательным элементом, и начальное нагревание образующего аэрозоль субстрата происходит посредством конвекции или излучения. Когда внутренний нагревательный элемент аэрозольгенерирующего устройства находится в непосредственном контакте с образующим аэрозоль субстратом, начальное нагревание частей образующего аэрозоль субстрата, которые находятся в непосредственном контакте с внутренним нагревательным элементом, осуществляется за счет теплопроводности.
В патенте США 5499636 описана сигарета для использования в электрической сигаретной системе. Сигарета содержит табачный стержень, имеющий заполненные и незаполненные части, расположенные таким образом, что внешние электронагревательные элементы могут перекрывать заполненные и незаполненные части табачного стержня. Для курения сигарета вставляется в контейнер в переднюю торцевую часть зажигалки.
Настоящее изобретение относится к генерирующему аэрозоль изделию и к способу использования генерирующего аэрозоль изделия. В частности, настоящее описание относится к генерирующему аэрозоль изделию, включающему образующий аэрозоль субстрат для получения вдыхаемого аэрозоля при нагревании посредством внутреннего нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства. Настоящее описание также относится к способу использования такого генерирующего аэрозоль изделия с аэрозольгенерирующим устройством, включающим внутренний нагревательный элемент.
Согласно первому аспекту, предлагается генерирующее аэрозоль изделие для использования в генерирующей аэрозоль системе, включающей электронагревательное аэрозольгенерирующее устройство, включающее внутренний нагревательный элемент. Генерирующее аэрозоль изделие содержит, в линейной последовательной конфигурации, образующий аэрозоль субстрат, поддерживающий элемент, расположенный непосредственно после образующего аэрозоль субстрата, охлаждающий аэрозоль элемент, расположенный после поддерживающего элемента, и внешнюю обертку, окружающую образующий аэрозоль субстрат, поддерживающий элемент и охлаждающий аэрозоль элемент. Поддерживающий элемент примыкает торцом к образующему аэрозоль субстрату. Образующий аэрозоль субстрат пронизывает нагревательный элемент аэрозольгенерирующего устройства.
Согласно второму аспекту, предлагается способ использования генерирующего аэрозоль изделия согласно первому аспекту с аэрозольгенерирующим устройством, включающим нагревательный элемент. Способ включает стадии введения нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства в образующий аэрозоль субстрат генерирующего аэрозоль изделия, повышения температуры нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства для нагревания образующего аэрозоль субстрата генерирующего аэрозоль изделия в целях получения аэрозоля и извлечения нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства из образующего аэрозоль субстрата генерирующего аэрозоль изделия.
Согласно третьему аспекту, предлагается генерирующая аэрозоль система, включающая аэрозольгенерирующее устройство, содержащее нагревательный элемент, и генерирующее аэрозоль изделие для использования с аэрозольгенерирующим устройством. Генерирующее аэрозоль изделие содержит образующий аэрозоль субстрат, поддерживающий элемент, расположенный непосредственно после образующего аэрозоль субстрата, охлаждающий аэрозоль элемент, расположенный после поддерживающего элемента, и внешнюю обертку, окружающую образующий аэрозоль субстрат, поддерживающий элемент и охлаждающий аэрозоль элемент. Поддерживающий элемент примыкает торцом к образующему аэрозоль субстрату. Образующий аэрозоль субстрат пронизывает нагревательный элемент аэрозольгенерирующего устройства.
Согласно четвертому аспекту, предлагается способ использования генерирующей аэрозоль системы согласно третьему аспекту. Способ включает следующие стадии: введение нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства в образующий аэрозоль субстрат генерирующего аэрозоль изделия, повышение температуры нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства для нагревания образующего аэрозоль субстрата генерирующего аэрозоль изделия в целях получения аэрозоля и извлечение нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства из образующего аэрозоль субстрата генерирующего аэрозоль изделия.
При упоминании в настоящем документе термин «образующий аэрозоль субстрат» используют для описания субстрата, способного при нагревании высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Аэрозоль, производимый из образующих аэрозоль субстратов генерирующих аэрозоль изделий, которые описаны в настоящем документе, может быть видимым или невидимым и может включать пары (например, мелкие частицы веществ, которые находятся в газообразном состоянии и которые обычно находятся в жидком или твердом состоянии при комнатной температуре), а также газы и капли жидкостей, сконденсировавшихся из паров.
При упоминании в настоящем документе термины «расположенный до» и «расположенный после» используются для описания относительного расположения элементов или частей элементов генерирующего аэрозоль изделия по отношению к направлению, в котором курильщик втягивает воздух из генерирующего аэрозоль изделия в процессе его использования.
Генерирующее аэрозоль изделие содержит два конца: ближний конец, через который аэрозоль выходит из генерирующего аэрозоля изделие и поступает в рот курильщика, и дистальный конец. В процессе использования курильщик может втягивать воздух из ближнего конца, чтобы вдыхать аэрозоль, который образуется в генерирующем аэрозоль изделии.
Ближний конец может также называться терминами «мундштучный конец» или «конец, расположенный дальше по ходу потока», и он расположен по ходу потока после дистального конца. Дистальный конец может также называться термином «расположенный раньше по ходу потока», и он расположен перед ближним концом.
При упоминании в настоящем документе термин «охлаждающий аэрозоль элемент» используют для описания элемента, имеющего большую площадь поверхности и низкое сопротивление втягиванию. В процессе использования аэрозоль, который образуют летучие соединения, высвобождаемые из образующего аэрозоль субстрата, проходит и охлаждается над охлаждающим аэрозоль элементом перед вдыханием курильщиком. В отличие от имеющих высокое сопротивление втягиванию фильтры и другие мундштуки охлаждающие аэрозоль элементы имеют низкое сопротивление втягиванию. Камеры и полости внутри генерирующего аэрозоль изделия также не рассматриваются как охлаждающие аэрозоль элементы.
Предпочтительное генерирующее аэрозоль изделие представляет собой курительное изделие, генерирующее аэрозоль, который непосредственно вдыхается в легкие курильщика через рот курильщика. Более предпочтительное генерирующее аэрозоль изделие представляет собой курительное изделие, генерирующее содержащий никотин аэрозоль, который непосредственно вдыхается в легкие курильщика через рот курильщика.
При упоминании в настоящем документе термин «аэрозольгенерирующее устройство» используют для описания устройства, которое взаимодействует с образующим аэрозоль субстратом генерирующего аэрозоль изделия в целях получения аэрозоля. Предпочтительное аэрозольгенерирующее устройство представляет собой курительное устройство, которое взаимодействует с образующим аэрозоль субстратом генерирующего аэрозоль изделия в целях получения аэрозоля, который непосредственно вдыхается в легкие курильщика через рот курильщика. Аэрозольгенерирующее устройство может представлять собой держатель для курительного изделия.
Во избежание сомнения в следующем описании термин «нагревательный элемент» используют для обозначения одного или нескольких нагревательных элементов.
Согласно предпочтительным вариантам выполнения, образующий аэрозоль субстрат находится в расположенном раньше по ходу конце генерирующего аэрозоль изделия.
Согласно альтернативным вариантам выполнения, генерирующее аэрозоль изделие может включать переднюю заглушку, расположенную перед (т.е. раньше по ходу) образующим аэрозоль субстратом, причем передняя заглушка пронизывается нагревательным элементом аэрозольгенерирующего устройства. Согласно таким альтернативным вариантам выполнения, передняя заглушка может находиться в расположенном раньше по ходу конце генерирующего аэрозоль изделия.
Согласно таким вариантам выполнения, передняя заглушка может предотвращать выход образующего аэрозоль субстрата из расположенного раньше по ходу конца образующего аэрозоль субстрата в процессе обращения и транспортировки. Передняя заглушка может также способствовать размещению образующего аэрозоль субстрата на заданном расстоянии от расположенного раньше по ходу конца образующего аэрозоль субстрата для оптимального соединения с нагревательным элементом аэрозольгенерирующего устройства.
Передняя заглушка может служить для предотвращения выхода образующего аэрозоль субстрата из генерирующего аэрозоль изделия в процессе использования, например, когда нагревательный элемент аэрозольгенерирующего устройства извлекают из генерирующего аэрозоль изделия. Образующий аэрозоль субстрат генерирующего аэрозоль изделия может сокращаться в контакте с нагревательным элементом аэрозольгенерирующего устройства в процессе нагревания образующего аэрозоль субстрата в целях получения аэрозоля. Образующий аэрозоль субстрат может также сокращаться таким образом, что уменьшается его контакт с внешней оберткой, окружающей компоненты генерирующего аэрозоль изделия. Это может разрыхлять образующий аэрозоль субстрат внутри генерирующего аэрозоль изделия. Включение передней заглушки может способствовать извлечению нагревательного элемента из генерирующего аэрозоль изделия за счет сопротивления движению вверх по потоку образующего аэрозоль субстрата в процессе извлечения нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства из образующего аэрозоль субстрата генерирующего аэрозоль изделия.
В качестве альтернативы или дополнения передняя заглушка может служить для протирания поверхности нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства, когда нагревательный элемент аэрозольгенерирующего устройства извлекают из генерирующего аэрозоль изделия.
Через переднюю заглушку может быть обеспечено отверстие или щель, в которую можно пропускать нагревательный элемент аэрозольгенерирующего устройства. В таком случае в способах согласно второму и четвертому аспектам стадия введения нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства в образующий аэрозоль субстрат генерирующего аэрозоль изделия может включать пропускание нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства через отверстие или щель передней заглушки генерирующего аэрозоль изделия.
Отверстие или щель через переднюю заглушку может иметь размеры, которым соответствует пропускаемый через нее нагревательный элемент аэрозольгенерирующего устройства. Например, размеры отверстия или щели через переднюю заглушку могут почти точно соответствовать размерам поперечного сечения нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства. В качестве альтернативы отверстие или щель может иметь меньшие размеры, чем поперечное сечение нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства. Согласно таким вариантам выполнения, нагревательному элементу может потребоваться деформация передней заглушки для пропускания через отверстие или щель.
Может быть обеспечено одно или более отверстий или щелей через переднюю заглушку. Например, генерирующее аэрозоль изделие, предназначенное для использования с аэрозольгенерирующим устройством, имеющим три нагревательных элемента, может включать переднюю заглушку, содержащую три отверстия или щели через нее, причем каждая из них служит для приема одного из трех нагревательных элементов аэрозольгенерирующего устройства.
В качестве альтернативы передняя заглушка может быть выполнена из протыкаемого материала. В таком случае в способах согласно второму и четвертому аспектам стадия введения нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства в образующий аэрозоль субстрат генерирующего аэрозоль изделия может включать протыкание передней заглушки генерирующего аэрозоль изделия нагревательным элементом аэрозольгенерирующего устройства.
Передняя заглушка может быть выполнена из воздухопроницаемого материала, который пропускает воздух, втягиваемый через переднюю заглушку. Согласно таким вариантам выполнения, курильщик может втягивать воздух вниз по потоку относительно генерирующего аэрозоль изделия через переднюю заглушку.
Передняя заглушка может быть выполнена из воздухопроницаемого фильтрационного материала. Предпочтительно передняя заглушка может быть выполнена из воздухопроницаемого материала, используемого в изготовлении мундштучных фильтров для традиционных сигарет с зажигаемым концом. Например, передняя заглушка может быть выполнена из ацетатцеллюлозного жгута. Проницаемость передней заглушки можно изменять, чтобы способствовать регулированию сопротивления втягиванию генерирующего аэрозоль изделия.
В качестве альтернативы передняя заглушка может быть выполнена из воздухонепроницаемого материала. Согласно таким вариантам выполнения, генерирующее аэрозоль изделие может дополнительно включать один или несколько воздушных впусков, расположенных после передней заглушки, через которые воздух можно втягивать в генерирующее аэрозоль изделие.
Передняя заглушка может быть выполнена из имеющего низкую прочность материала, чтобы уменьшать усилие, требуемое для протыкания передней заглушки нагревательным элементом аэрозольгенерирующего устройства.
Передняя заглушка может быть выполнена из волокнистого материала или пеноматериала. Когда передняя заглушка выполнена из волокнистого материала, волокна этого волокнистого материала могут быть, в основном, ориентированы в продольном направлении генерирующего аэрозоль изделия, чтобы уменьшать усилие, требуемое для протыкания передней заглушки нагревательным элементом аэрозольгенерирующего устройства.
Согласно некоторым вариантам выполнения, передняя заглушка может быть, по меньшей мере, частично выполнена из образующего аэрозоль субстрата. Например, передняя заглушка может быть, по меньшей мере, частично выполнена из образующего аэрозоль субстрата, включающего табак.
При упоминании в настоящем документе термин «продольный» используют для описания направления между расположенным дальше по ходу концом и расположенным раньше по ходу концом генерирующего аэрозоль изделия, и термин «поперечный» используют для описания направления, перпендикулярного продольному направлению.
Передняя заглушка может быть выполнена из протыкаемого материала, который может деформироваться нагревательным элементом аэрозольгенерирующего устройства при введении нагревательного элемента в генерирующее аэрозоль изделие и который восстанавливает свою форму, когда нагревательный элемент извлекают из генерирующего аэрозоль изделия.
Например, передняя заглушка может быть выполнена из протыкаемого эластичного материала, который деформируется и позволяет вводить нагревательный элемент аэрозольгенерирующего устройства через переднюю заглушку, когда переднюю заглушку протыкают нагревательным элементом. Когда нагревательный элемент извлекают из генерирующего аэрозоль изделия, отверстие или щель, протыкаемая в передней заглушке нагревательным элементом, может закрываться полностью или частично. Согласно таким вариантам выполнения, передняя заглушка может предпочтительным образом выполнять функцию очистки, протирая нагревательный элемент аэрозольгенерирующего устройства, когда нагревательный элемент извлекают из генерирующего аэрозоль изделия.
Однако следует понимать, что передняя заглушка не обязательно должна быть изготовлена из эластичного материала, чтобы выполнять функцию очистки. Например, функция очистки может также выполняться при извлечении нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства из генерирующего аэрозоль изделия, в котором через переднюю заглушку проходит отверстие или щель, имеющая размеры, которые являются почти точно такими же или меньшими по сравнению с размерами поперечного сечения нагревательного элемента.
Передняя заглушка предпочтительно имеет внешний диаметр, который является приблизительно равным внешнему диаметру генерирующего аэрозоль изделия.
Предпочтительно передняя заглушка имеет внешний диаметр, составляющий, по меньшей мере, 5 мм. Материал передней заглушки может иметь внешний диаметр, составляющий от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм, например, от приблизительно 5 мм до приблизительно 10 мм или от приблизительно 6 мм до приблизительно 8 мм. Согласно предпочтительному варианту выполнения, передняя заглушка имеет внешний диаметр, составляющий 7,2 мм ±10%.
Предпочтительно передняя заглушка имеет длину, составляющую, по меньшей мере, 2 мм, предпочтительнее, по меньшей мере, 3 мм или, по меньшей мере, 4 мм. Передняя заглушка может иметь длину, составляющую от приблизительно 2 мм до приблизительно 10 мм, например, от приблизительно 4 мм до приблизительно 8 мм.
При упоминании в настоящем документе термин «диаметр» используют для описания максимального размера в поперечном направлении генерирующего аэрозоль изделия. При упоминании в настоящем документе термин «длина» используют для описания максимального размера в продольном направлении генерирующего аэрозоль изделия.
Предпочтительно передняя заглушка является практически цилиндрической.
Предпочтительно образующий аэрозоль субстрат представляет собой твердый образующий аэрозоль субстрат. Образующий аэрозоль субстрат может включать твердый и жидкий компоненты.
Предпочтительно образующий аэрозоль субстрат содержит никотин. Предпочтительнее образующий аэрозоль субстрат содержит табак.
В качестве альтернативы или дополнения образующий аэрозоль субстрат может включать нетабачный, содержащий образующий аэрозоль материал.
Если образующий аэрозоль субстрат представляет собой твердый, образующий аэрозоль субстрат, причем твердый образующий аэрозоль субстрат может включать, например, одну или несколько из следующих форм: порошок, гранулы, таблетки, обрезки, нити, полоски или листы, содержащий один или несколько из следующих материалов: листья растений, табачные листья, жилки табачных листьев, взорванный табак и гомогенизированный табак.
Необязательно твердый образующий аэрозоль субстрат может содержать табачные или нетабачные летучие ароматизирующие соединения, которые высвобождаются при нагревании твердого образующего аэрозоль субстрата. Твердый образующий аэрозоль субстрат может также содержать одну или несколько капсул, которые, например, включают дополнительные табачные летучие ароматизирующие соединения или нетабачные летучие ароматизирующие соединения, и такие капсулы могут плавиться в процессе нагревания твердого образующего аэрозоль субстрата.
Необязательно твердый образующий аэрозоль субстрат может быть нанесен на поверхность или внедрен в объем термически устойчивого носителя. Носитель может принимать следующие формы: порошок, гранулы, таблетки, обрезки, нити, полоски или листы. Твердый образующий аэрозоль субстрат может быть нанесен на поверхность носителя, например, в форме 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 форме рисунка, чтобы обеспечивать неравномерную доставку аромата в процессе использования.
Согласно предпочтительному варианту выполнения, образующий аэрозоль субстрат содержит гомогенизированный табачный материал.
При упоминании в настоящем документе термин «гомогенизированный табачный материал» обозначает материал, изготавливаемый посредством агломерации измельченный табак.
Предпочтительно образующий аэрозоль субстрат содержит складчатый лист гомогенизированного табачного материала.
При упоминании в настоящем документе термин «лист» обозначает пластинчатый элемент, у которого ширина и длина значительно превышают толщину.
При упоминании в настоящем документе термин «складчатый» используют для описания листа, который является изогнутым, сложенным или иным образом сжатым или суженным практически поперечно продольной оси генерирующего аэрозоль изделия.
Использование образующего аэрозоль субстрата, включающего складчатый лист гомогенизированного табачного материала, по сравнению с образующим аэрозоль субстратом, включающим обрезки табачного материала, предпочтительным образом уменьшает в значительной степени риск того, что образуются «рыхлые концы», то есть потери частиц табачного материала с концов стержня. Рыхлые концы могут неблагоприятно приводить к необходимости более частой очистки аэрозольгенерирующего устройства для использования с генерирующим аэрозоль изделием и оборудованием для его изготовления.
Образующие аэрозоль субстраты, включающие складчатый лист гомогенизированного табачного материала, также предпочтительным образом проявляют значительно меньшие среднеквадратические отклонения массы, чем образующий аэрозоль субстрат, включающий обрезки табачного материала. Массу образующего аэрозоль субстрата, включающего складчатый лист гомогенизированного табачного материала определенной длины, определяют плотность, ширина и толщина листа гомогенизированного табачного материала, который складывают для изготовления образующего аэрозоль субстрата. Массу образующих аэрозоль субстратов, включающих складчатый лист гомогенизированного табачного материала определенной длины, можно, таким образом, изменять посредством регулирования плотности и размеров листа гомогенизированного табачного материала. Это уменьшает несоответствия массы между образующими аэрозоль субстратами, имеющими одинаковые размеры, и, таким образом, приводит к меньшей степени забракованных образующих аэрозоль субстратов, у которых масса выходит за пределы приемлемого интервала, по сравнению с образующим аэрозоль субстратом, включающим обрезки табачного материала.
Образующие аэрозоль субстраты, включающие складчатый лист гомогенизированного табачного материала, также предпочтительным образом проявляют более однородную плотность, чем образующие аэрозоль субстраты, включающие обрезки табачного материала.
Введение нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства в генерирующий аэрозоль субстрат, включающий обрезки табачного материала, и извлечение нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства из генерирующего аэрозоль субстрата, включающего обрезки табачного материала, может приводить к выпадению обрезков табачного материала из генерирующего аэрозоль субстрата. Это может неблагоприятно приводить к необходимости более частой очистки нагревательного элемента и других частей аэрозольгенерирующего устройства в целях удаления выпавших обрезков.
Напротив, введение нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства в генерирующий аэрозоль субстрат, включающий складчатый лист гомогенизированного табачного материала, и извлечение нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства из генерирующего аэрозоль субстрата, включающего складчатый лист гомогенизированного табачного материала, предпочтительным образом не приводит к выпадению табачного материала.
Согласно предпочтительному варианту выполнения, образующий аэрозоль субстрат содержит складчатый текстурированный лист гомогенизированного табачного материала.
При упоминании в настоящем документе термин «текстурированный лист» обозначает лист, который является гофрированным, тисненым, гравированным, перфорированным или иным образом деформированным. Образующий аэрозоль субстрат может включать складчатый текстурированный лист гомогенизированного табачного материала, включающий множество разделенных промежутками впадин, выступов, перфорированных отверстий или их сочетание.
Согласно особенно предпочтительному варианту выполнения, образующий аэрозоль субстрат содержит складчатый гофрированный лист гомогенизированного табачного материала.
Использование текстурированного листа гомогенизированного табачного материала может предпочтительным образом способствовать складыванию листа гомогенизированного табачного материала для изготовления образующего аэрозоль субстрата.
При упоминании в настоящем документе термин «гофрированный лист» обозначает лист, имеющий множество практически параллельных морщин или складок. Предпочтительно, когда собирают генерирующее аэрозоль изделие, практически параллельные морщины или складки проходят в направлении или параллельно продольной оси генерирующего аэрозоль изделия. Это предпочтительным образом способствует складыванию гофрированного листа гомогенизированного табачного материала для изготовления образующего аэрозоль субстрата. Однако следует понимать, что гофрированные листы гомогенизированного табачного материала для включения в генерирующее аэрозоль изделие могут, в качестве альтернативы или дополнения, иметь множество практически параллельных морщин или складок, которые ориентируются под острым или тупым углом к продольной оси генерирующего аэрозоль изделия при изготовлении генерирующего аэрозоль изделия.
Согласно определенным вариантам выполнения, образующий аэрозоль субстрат может включать складчатый лист гомогенизированного табачного материала, который является практически равномерно текстурированным практически на всей своей поверхности. Например, образующий аэрозоль субстрат может включать складчатый гофрированный лист гомогенизированного табачного материала, включающий множество практически параллельных морщин или складок, которые разделены практически равными промежутками по всей ширине листа.
Образующий аэрозоль субстрат может присутствовать в форме стержня, включающего образующий аэрозоль материал, который окружает бумажная или другая обертка. Когда образующий аэрозоль субстрат присутствует в форме стержня, весь стержень, включающий любую обертку, рассматривается в качестве образующего аэрозоль субстрата.
Согласно предпочтительному варианту выполнения, генерирующий аэрозоль субстрат содержит стержень, включающий складчатый текстурированный лист гомогенизированного табачного материала, который окружает обертка. Согласно особенно предпочтительному варианту выполнения, генерирующий аэрозоль субстрат содержит стержень, включающий складчатый гофрированный лист гомогенизированного табачного материала, который окружает обертка.
Согласно определенным вариантам выполнения, листы гомогенизированного табачного материала для использования в генерирующем аэрозоль субстрате могут иметь содержание табака, составляющее приблизительно 70 масc.% или более по отношению к сухой массе.
Листы гомогенизированного табачного материала для использования в генерирующем аэрозоль субстрате могут включать одно или несколько внутренних связующих веществ, которые представляют собой табачные эндогенные связующие вещества, одно или несколько внешних связующих веществ, которые представляют собой табачные экзогенные связующие вещества, или их сочетание, чтобы способствовать агломерации измельченного табака. В качестве альтернативы или дополнения листы гомогенизированного табачного материала для использования в генерирующем аэрозоль субстрате могут включать другие добавки, в том числе, но не ограничиваясь этим, табачные и нетабачные волокна, образующие аэрозоль вещества, увлажняющие вещества, пластификаторы, ароматизирующие вещества, наполнители, водные и неводные растворители и их сочетания.
В технике известны подходящие внешние связующие вещества для включения в листы гомогенизированного табачного материала, которые используются в генерирующем аэрозоль субстрате и которые включают, но не ограничиваются этим, камеди, такие как, например, гуаровая камедь, ксантановая камедь, аравийская камедь и камедь бобов рожкового дерева; целлюлозные связующие вещества, такие как, например, гидроксипропилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, метилцеллюлоза и этилцеллюлоза; полисахариды, такие как, например, крахмалы, органические кислоты, такие как альгиновая кислота, сопряженные основные соли органических кислот, такие как альгинат натрия, агар-агар и пектины, а также их сочетания.
В технике известны подходящие нетабачные волокна для включения в листы гомогенизированного табачного материала, которые используются в генерирующем аэрозоль субстрате и которые включают, но не ограничиваются этим, целлюлозные волокна, волокна древесины хвойных пород, волокна древесины лиственных пород, джутовые волокна и их сочетания. Перед включением в листы гомогенизированного табачного материала для использования в генерирующем аэрозоль субстрате нетабачные волокна можно обрабатывать, используя подходящие процессы, известные в технике, в том числе, но не ограничиваясь этим, механическое превращение в волокнистую массу, рафинирование, химическую варку, отбеливание, сульфатную варку, а также их сочетания.
Листы гомогенизированного табачного материала для использования в генерирующем аэрозоль субстрате должны иметь достаточно высокую прочность на растяжение, чтобы выдерживать складывание для изготовления генерирующего аэрозоль субстрата. Согласно определенным вариантам выполнения, нетабачные волокна можно включать в листы гомогенизированного табачного материала для использования в генерирующем аэрозоль субстрате в целях достижения соответствующей прочности на растяжение.
Например, гомогенизированные листы табачного материала для использования в генерирующем аэрозоль субстрате могут включать от приблизительно 1 масc.% до приблизительно 5 масc.% нетабачных волокон по отношению к сухой массе.
Предпочтительно образующий аэрозоль субстрат содержит образующее аэрозоль вещество.
При упоминании в настоящем документе термин «образующее аэрозоль вещество» используют для описания любого подходящего известного соединения или смеси соединений, которые в процессе использования способствуют образованию аэрозоля и которые являются в значительной степени устойчивыми к термическому разложению при рабочей температуре генерирующего аэрозоль изделия.
В технике известны подходящие образующие аэрозоль вещества, которые включают, но не ограничиваются этим, многоатомные спирты, такие как пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- и триацетат глицерина; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- и поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат.
Образующие аэрозоль вещества представляют собой предпочтительно многоатомные спирты или их смеси, такие как пропиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и наиболее предпочтительно глицерин.
Образующий аэрозоль субстрат может включать единственное образующее аэрозоль вещество. В качестве альтернативы образующий аэрозоль субстрат может включать сочетание двух или более образующих аэрозоль веществ.
Предпочтительный образующий аэрозоль субстрат имеет содержание образующего аэрозоль вещества, составляющее более чем 5% по отношению к сухой массе.
Образующий аэрозоль субстрат может иметь содержание образующего аэрозоль вещества, составляющее от приблизительно 5% до приблизительно 30% по отношению к сухой массе.
Согласно предпочтительному варианту выполнения, образующий аэрозоль субстрат имеет содержание образующего аэрозоль вещества, составляющее приблизительно 20% по отношению к сухой массе.
Образующие аэрозоль субстраты, включающие складчатые листы гомогенизированного табака для использования в генерирующем аэрозоль изделии, можно изготавливать, используя способы, известные в технике, например, способы, описанные в международной патентной заявке WO 2012/164009 A2.
Согласно предпочтительному варианту выполнения листы гомогенизированного табачного материала для использования в генерирующем аэрозоль изделии изготавливают из суспензии, включающей измельченный табак, гуаровую камедь, целлюлозные волокна и глицерин, используя процесс литья.
Образующий аэрозоль элемент предпочтительно имеет внешний диаметр, который приблизительно равняется внешнему диаметру генерирующего аэрозоль изделия.
Предпочтительный образующий аэрозоль субстрат имеет внешний диаметр, составляющий, по меньшей мере, 5 мм. Образующий аэрозоль субстрат может иметь внешний диаметр, составляющий от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм, например, от приблизительно 5 мм до приблизительно 10 мм или от приблизительно 6 мм до приблизительно 8 мм. Согласно предпочтительному варианту выполнения, образующий аэрозоль субстрат имеет внешний диаметр, составляющий 7,2 мм ±10%.
Образующий аэрозоль субстрат может иметь длину, составляющую от приблизительно 7 мм до приблизительно 15 мм. Согласно одному варианту выполнения, образующий аэрозоль субстрат может иметь длину, составляющую приблизительно 10 мм. Согласно предпочтительному варианту выполнения, образующий аэрозоль субстрат имеет длину, составляющую приблизительно 12 мм.
Предпочтительный образующий аэрозоль субстрат является практически цилиндрическим.
Поддерживающий элемент расположен непосредственно после образующего аэрозоль субстрата и примыкает торцом к образующему аэрозоль субстрату.
Поддерживающий элемент может быть изготовлен из любого подходящего материала или сочетания материалов. Например, поддерживающий элемент может быть изготовлен из одного или нескольких материалов, выбранный из группы, которую составляют ацетат целлюлозы; картон; гофрированная бумага, такая как гофрированная термостойкая бумага или гофрированная пергаментная бумага; и полимерные материалы, такие как полиэтилен низкой плотности (LDPE). Согласно предпочтительному варианту выполнения, поддерживающий элемент изготовлен из ацетата целлюлозы.
Поддерживающий элемент может включать полый трубчатый элемент. Согласно предпочтительному варианту выполнения, поддерживающий элемент содержит полую ацетатцеллюлозную трубку.
Поддерживающий элемент предпочтительно имеет внешний диаметр, который является приблизительно равным внешнему диаметру генерирующего аэрозоль изделия.
Поддерживающий элемент может иметь внешний диаметр, составляющий от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм, например, от приблизительно 5 мм до приблизительно 10 мм или от приблизительно 6 мм до приблизительно 8 мм. Согласно предпочтительному варианту выполнения, поддерживающий элемент имеет внешний диаметр, составляющий 7,2 мм ±10%.
Поддерживающий элемент может иметь длину, составляющую от приблизительно 5 мм до приблизительно 15 мм. Согласно предпочтительному варианту выполнения, поддерживающий элемент имеет длину, составляющую приблизительно 8 мм.
В процессе введения нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства в образующий аэрозоль субстрат генерирующего аэрозоль изделия курильщику может потребоваться приложение некоторого усилия, чтобы преодолеть сопротивление образующего аэрозоль субстрата генерирующего аэрозоль изделия введению нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства. Это может приводить к повреждению одного или обоих устройств из генерирующего аэрозоль изделия и нагревательного элемент аэрозольгенерирующего устройства.
Кроме того, приложение усилия в процессе введения нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства в образующий аэрозоль субстрат генерирующего аэрозоль изделия может вызывать перемещение образующего аэрозоль субстрата внутри генерирующего аэрозоль изделия. Это можно приводить к тому, что нагревательный элемент аэрозольгенерирующего устройства оказывается не полностью введенным в образующий аэрозоль субстрат, что, в свою очередь, может приводить к неравномерному и неэффективному нагреванию образующего аэрозоль субстрата генерирующего аэрозоль изделия.
Согласно предпочтительным вариантам выполнения, поддерживающий элемент предназначен для сопротивления движению вниз по потоку образующего аэрозоль субстрата в процессе введения нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства в образующий аэрозоль субстрат генерирующего аэрозоль изделия.
Усилие введения, которому подвергается генерирующее аэрозоль изделие, когда оно вводится в аэрозольгенерирующее устройство курильщиком, можно разделить на три части: усилие трения, усилие проникновения и усилие разрушения.
Когда генерирующее аэрозоль изделие первоначально вводят в аэрозольгенерирующее устройство, и перед тем, как нагревательный элемент аэрозольгенерирующего устройства вводят в образующий аэрозоль субстрат генерирующего аэрозоль изделия, в усилии введения преобладает усилие, которое требуется для преодоления трения вследствие взаимодействия между внешней поверхностью генерирующего аэрозоль изделия и внутренней поверхностью аэрозольгенерирующего устройства. При упоминании в настоящем документе термин «усилие трения» используют для описания максимального усилия введения перед введением нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства в образующий аэрозоль субстрат генерирующего аэрозоль изделия.
Когда генерирующее аэрозоль изделие вводят дальше в аэрозольгенерирующее устройство, и перед тем, как генерирующее аэрозоль изделие достигает положения максимального введения, в усилии введения преобладает усилие, требуемое для преодоления сопротивления образующего аэрозоль субстрата генерирующего аэрозоль изделия при введении нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства.
При упоминании в настоящем документе термин «усилие проникновения» используют для описания максимального усилия введения в процессе введения нагревательного элемента в образующий аэрозоль субстрат генерирующего аэрозоль изделия и перед тем, как генерирующее аэрозоль изделие достигает положения максимального введения.
Как только генерирующее аэрозоль изделие достигает точки максимального введения, в усилии введения преобладает усилие, требуемое для деформации генерирующего аэрозоль изделия. В положении максимального введения дистальный верхний по потоку конец генерирующего аэрозоль изделия может вступать в контакт с поверхностью, например, нижней или задней поверхностью аэрозольгенерирующего устройства, что предотвращает дальнейшее введение генерирующего аэрозоль изделия в аэрозольгенерирующее устройство.
При упоминании в настоящем документе термин «усилие разрушения» используют для описания максимального усилия введения после того, как генерирующее аэрозоль изделие достигает точки максимального введения.
Поддерживающий элемент генерирующего аэрозоль изделия сопротивляется усилию проникновения, которому подвергается генерирующее аэрозоль изделие в процессе введения нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства в образующий аэрозоль субстрат.
Согласно одному варианту выполнения, поддерживающий элемент предназначен для сопротивления усилию проникновения, которое составляет, по меньшей мере, 2,5 Н, в процессе введения нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства в образующий аэрозоль субстрат.
Согласно еще одному варианту выполнения, поддерживающий элемент предназначен для сопротивления усилию проникновения, которое составляет, по меньшей мере, 4 Н, в процессе введения нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства в образующий аэрозоль субстрат.
Поддерживающий элемент генерирующего аэрозоль изделия сопротивляется движению вниз по потоку образующего аэрозоль субстрата внутри генерирующего аэрозоль изделия в процессе введения нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства в образующий аэрозоль субстрат.
Это может способствовать обеспечению того, что нагревательный элемент аэрозольгенерирующего устройства оказывается полностью введенным в образующий аэрозоль субстрат, и, таким образом, предотвращать неравномерное и неэффективное нагревание образующего аэрозоль субстрата генерирующего аэрозоль изделия.
Предпочтительно поддерживающий элемент имеет разрушающее усилие, составляющее, по меньшей мере, 40 Н, например, по меньшей мере, 45 Н или, по меньшей мере, 50 Н при измерении с использованием стандартного испытания на сжатие.
Охлаждающий аэрозоль элемент может располагаться непосредственно после поддерживающего элемента и примыкать торцом к поддерживающему элементу.
Охлаждающий аэрозоль элемент может быть расположен между поддерживающим элементом и мундштуком, расположенным в дистальном верхнем конце генерирующего аэрозоль изделия.
2
2
2
Охлаждающий аэрозоль элемент может иметь суммарную площадь поверхности, составляющую от приблизительно 300 мм на 1 мм длины до приблизительно 1000 мм на 1 мм длины. Согласно предпочтительному варианту выполнения, охлаждающий аэрозоль элемент имеет суммарную площадь поверхности, которая составляет приблизительно 500 мм на 1 мм длины.
В качестве альтернативы охлаждающий аэрозоль элемент может называться термином «теплообменник».
Охлаждающий аэрозоль элемент предпочтительно имеет низкое сопротивление втягиванию. Таким образом, охлаждающий аэрозоль элемент предпочтительно проявляет низкое сопротивление прохождению воздуха через генерирующее аэрозоль изделие. Предпочтительно охлаждающий аэрозоль элемент практически не влияет на сопротивление втягиванию генерирующего аэрозоль изделия.
Предпочтительно охлаждающий аэрозоль элемент имеет пористость, составляющую от 50% до 90% в продольном направлении. Пористость охлаждающего аэрозоль элемента в продольном направлении определяется как соотношение площади поперечного сечения материала, который образует охлаждающий аэрозоль элемент, и площади внутреннего поперечного сечения генерирующего аэрозоль изделия в положении охлаждающего аэрозоль элемента.
В качестве альтернативы охлаждающий аэрозоль элемент может называться термином «теплообменник».
Охлаждающий аэрозоль элемент может включать множество продольно продолжающихся каналов. Множество продольно продолжающихся каналов может определять листовой материал, который был подвергнут одной или нескольким операциям, включая гофрирование, плиссирование, складывание и сгибание, для изготовления каналов. Множество продольно продолжающихся каналов может определять единственный лист, который был подвергнут одной или нескольким операциям, включая гофрирование, плиссирование, складывание и сгибание, для изготовления множества каналов. В качестве альтернативы множество продольно продолжающихся каналов могут определять множество листов, которые были подвергнуты одной или нескольким операциям, включая гофрирование, плиссирование, складывание и сгибание, для изготовления каналов.
Оказывается предпочтительным, что воздушный поток через охлаждающий аэрозоль элемент не отклоняется в существенной степени между прилегающими каналами. Другими словами, оказывается предпочтительным, что воздушный поток через охлаждающий аэрозоль элемент ориентирован продольно, вдоль продольного канала по существу без радиального отклонения. Согласно некоторым вариантам выполнения, охлаждающий аэрозоль элемент изготовлен из материала, который имеет низкую пористость или является практически непористым, за исключением продольно продолжающихся каналов. Например, охлаждающий аэрозоль элемент может быть изготовлен из листового материала, который имеет низкую пористость или является практически непористым и который был подвергнут одной или нескольким операциям, включая гофрирование, плиссирование, складывание и сгибание, для изготовления каналов.
Согласно некоторым вариантам выполнения, охлаждающий аэрозоль элемент может включать складчатый листовой материал, выбранный из группы, которую составляют металлическая фольга, полимерный материал и практически непористая бумага или картон. Согласно некоторым вариантам выполнения, охлаждающий аэрозоль элемент может включать складчатый листовой материал, выбранный из группы, которую составляют полиэтилен (PE), полипропилен (PP), поливинилхлорид (PVC), полиэтилентерефталат (PET), полимолочная кислота (PLA), ацетат целлюлозы (CA) и алюминиевая фольга.
Согласно предпочтительному варианту выполнения, охлаждающий аэрозоль элемент содержит складчатый лист биоразлагаемого материала. Это может быть, например, складчатый лист непористой бумаги или складчатый лист биоразлагаемого полимерного материала, такого как полимолочная кислота или имеющийся в продаже материал из семейства Mater-Bi сложных сополиэфиров на основе крахмала.
Согласно особенно предпочтительному варианту выполнения, охлаждающий аэрозоль элемент содержит складчатый лист полимолочной кислоты.
2
2
2
Охлаждающий аэрозоль элемент может быть изготовлен из складчатый листового материала, у которого удельная поверхность составляет от приблизительно 10 мм на 1 мг до приблизительно 100 мм на 1 мг массы. Согласно некоторым вариантам выполнения, охлаждающий аэрозоль элемент может быть изготовлен из складчатого листового материала, у которого удельная поверхность составляет приблизительно 35 мм/мг.
Когда аэрозоль, в котором содержится доля водяного пара, втягивается через охлаждающий аэрозоль элемент, некоторая часть водяного пара может конденсироваться на поверхности охлаждающего аэрозоль элемента. В таких случаях оказывается предпочтительным, что конденсационная вода остается в форме капель на поверхности охлаждающего аэрозоль элемента, а не абсорбируется внутри охлаждающего аэрозоль элемента. Таким образом, оказывается предпочтительным, что охлаждающий аэрозоль элемент изготовлен из материала, который является практически непористым или практически не абсорбирует воду.
Охлаждающий аэрозоль элемент может своим действием снижать температуру потока аэрозоля, втягиваемого через охлаждающий аэрозоль элемент, посредством теплопереноса. Компоненты аэрозоля взаимодействуют с охлаждающим аэрозоль элементом и рассеивают тепловую энергию.
Охлаждающий аэрозоль элемент может своим действием снижать температуру потока аэрозоля, втягиваемого через охлаждающий аэрозоль элемент, посредством выполнения фазового перехода, в котором расходуется тепловая энергия из потока аэрозоля. Например, охлаждающий аэрозоль элемент может быть изготовлен из материала, в котором происходит эндотермический фазовый переход, такой как плавление или стеклование.
Охлаждающий аэрозоль элемент может своим действием снижать температуру потока аэрозоля, втягиваемого через охлаждающий аэрозоль элемент, посредством выполнения конденсации компонентов, таких как водяной пар, из потока аэрозоля. Вследствие конденсации поток аэрозоля может быть более сухим после прохождения через охлаждающий аэрозоль элемент. Согласно некоторым вариантам выполнения, снижение содержания водяного пара в потоке аэрозоля, который втягивается через охлаждающий аэрозоль элемент, может составлять от приблизительно 20% до приблизительно 90%. Курильщик может ощущать, что температура более сухого аэрозоля составляет менее чем температура более влажного аэрозоля, которая фактически представляет собой такую же температуру.
Согласно некоторым вариантам выполнения, температура потока аэрозоля может снижаться более чем на 10°C в процессе его втягивания через охлаждающий аэрозоль элемент. Согласно некоторым вариантам выполнения, температура потока аэрозоля может снижаться более чем на 15°C или более чем на 20°C в процессе его втягивания через охлаждающий аэрозоль элемент.
Согласно некоторым вариантам выполнения, охлаждающий аэрозоль элемент удаляет содержание водяного пара аэрозоля, втягиваемый через охлаждающий аэрозоль элемент. Согласно некоторым вариантам выполнения, содержание других летучих веществ в потоке аэрозоля может снижаться в процессе того, как аэрозоль втягивается через охлаждающий аэрозоль элемент. Например, согласно некоторым вариантам выполнения, содержание фенольных соединений в потоке аэрозоля может снижаться в процессе того, как аэрозоль втягивается через охлаждающий аэрозоль элемент.
Фенольные соединения можно удалять путем взаимодействия с материалом, который составляет охлаждающий аэрозоль элемент. Например, охлаждающий аэрозоль элемент может быть изготовлен из материала, который адсорбирует фенольные соединения (например, фенолы и крезолы).
Фенольные соединения можно удалять посредством взаимодействия с каплями воды, которая конденсируется на поверхности охлаждающего аэрозоль элемента.
Как отмечено выше, охлаждающий аэрозоль элемент может быть изготовлен из подходящего листового материала, который был подвергнут одной или нескольким операциям, включая гофрирование, плиссирование, складывание и сгибание, для изготовления множества продольно продолжающихся каналов. Профиль поперечного сечения такого охлаждающего аэрозоль элемента могут составлять каналы, которые являются статистически ориентированными. Охлаждающий аэрозоль элемент можно изготавливать и другими способами. Например, охлаждающий аэрозоль элемент может быть изготовлен из пучка продольно продолжающихся трубок. Охлаждающий аэрозоль элемент может быть изготовлен посредством экструзии, формования, ламинирования, впрыскивания или измельчения подходящего материала.
Охлаждающий аэрозоль элемент может включать внешнюю трубку или обертку, которая содержит или вмещает проходящие в продольном направлении каналы. Например, плиссированный, сложенный или согнутый листовой материал можно свертывать, получая оберточный материал, например, обертку стержня, для изготовления охлаждающего аэрозоль элемента. Согласно некоторым вариантам выполнения, охлаждающий аэрозоль элемент содержит лист гофрированного материала, который складывается в форму стержня и фиксируется оберткой, например, оберткой из фильтровальная бумага.
Охлаждающий аэрозоль элемент предпочтительно имеет внешний диаметр, который является приблизительно равным внешнему диаметру генерирующего аэрозоль изделия.
Охлаждающий аэрозоль элемент может иметь внешний диаметр, составляющий от приблизительно 5 мм до приблизительно 10 мм, например, от приблизительно 6 мм до приблизительно 8 мм. Согласно предпочтительному варианту выполнения, охлаждающий аэрозоль элемент имеет внешний диаметр, составляющий 7,2 мм ±10%.
Охлаждающий аэрозоль элемент может иметь длину, составляющую от приблизительно 5 мм до приблизительно 25 мм. Согласно предпочтительному варианту выполнения, охлаждающий аэрозоль элемент имеет длину, составляющую приблизительно 18 мм.
Согласно некоторым вариантам выполнения, охлаждающий аэрозоль элемент может включать складчатый листовой материал, выбранный из группы, которую составляют металлическая фольга, полимерный материал и практически непористая бумага или картон. Согласно некоторым вариантам выполнения, охлаждающий аэрозоль элемент может включать складчатый листовой материал, выбранный из группы, которую составляют полиэтилен (PE), полипропилен (PP), поливинилхлорид (PVC), полиэтилентерефталат (PET), полимолочная кислота (PLA), ацетатцеллюлозная кислота (CA) и алюминий фольга.
Согласно предпочтительному варианту выполнения, охлаждающий аэрозоль элемент содержит складчатый лист биоразлагаемого полимерного материала, такого как полимолочная кислота или имеющийся в продаже материал из семейства Mater-Bi сложных сополиэфиров на основе крахмала.
Согласно особенно предпочтительному варианту выполнения, охлаждающий аэрозоль элемент содержит складчатый лист полимолочной кислоты.
Генерирующее аэрозоль изделие может включать летучий генерирующий аромат компонент, расположенный в охлаждающем аэрозоль элементе. Например, генерирующее аэрозоль изделие может включать летучий генерирующий аромат компонент, расположенный в проходящем в продольном направлении канале охлаждающего аэрозоль элемента.
При упоминании в настоящем документе термин «летучий генерирующий аромат компонент» используют для описания любого летучего компонента, который добавляют в генерирующее аэрозоль изделие в целях создания аромата.
Летучий генерирующий аромат компонент может присутствовать в форме жидкости или твердого вещества. Летучее генерирующее аромат соединение может быть связано или иным способом соединено с поддерживающим элементом. Летучий генерирующий аромат компонент может включать ментол.
При упоминании в настоящем документе термин «ментол» используют, чтобы обозначать соединение 2-изопропил-5-метилциклогексанол в любой из его изомерных форм.
Ментол можно использовать в твердой или жидкой форме. В твердой форме ментол может присутствовать в виде частиц или гранул. Термин «твердые частицы ментола» можно использовать для описания любого зернистого или измельченного твердого материала, который содержит, по меньшей мере, приблизительно 80 масc.% ментола.
Предпочтительно в генерирующем аэрозоль изделии содержится 1,5 мг или более летучего генерирующего аромат компонента.
Летучий генерирующий аромат компонент может быть связан с волокнистым поддерживающим элементом. Волокнистый поддерживающий элемент может представлять собой любую подходящую подложку или основу для размещения, содержания или хранения генерирующего аромат компонента. Волокнистый поддерживающий элемент может представлять собой, например, бумажный субстрат. Такой бумажный субстрат может насыщать жидкий компонент, такой как жидкий ментол. Волокнистая основа может представлять собой, например, нить или крученую пряжу. Такую нить или крученую пряжу может насыщать жидкий компонент, такой как жидкий ментол. В качестве альтернативы такая нить или крученая пряжа может быть связана или иным образом соединена с твердым генерирующим аромат компонентом. Например, твердые частицы ментола могут быть присоединены к нити.
Предпочтительно летучий генерирующий аромат компонент нанесен на продолговатый волокнистый поддерживающий элемент, такой как нить или крученая пряжа. Предпочтительно летучий генерирующий аромат компонент ориентирован радиально внутрь от внутренней поверхности внешней обертки внутри генерирующего аэрозоль изделия, причем продольная ось продолговатого волокнистого поддерживающего элемента ориентирована практически параллельно продольной оси генерирующего аэрозоль изделия.
Генерирующее аэрозоль изделие может включать мундштук у расположенного дальше по ходу конца генерирующего аэрозоль изделия.
Мундштук может быть расположен непосредственно после охлаждающего аэрозоль элемента и примыкать торцом к охлаждающему аэрозоль элементу.
Мундштук может включать фильтр. Фильтр может быть изготовлен из одного или нескольких подходящих фильтрационных материалов. В технике известно множество таких фильтрационных материалов. Согласно одному варианту выполнения, мундштук может включать фильтр, изготовленный из ацетатцеллюлозного жгута.
Мундштук предпочтительно имеет внешний диаметр, который приблизительно равняется внешнему диаметру генерирующего аэрозоль изделия.
Мундштук может иметь внешний диаметр, составляющий от приблизительно 5 мм до приблизительно 10 мм, например, от приблизительно 6 мм до приблизительно 8 мм. Согласно предпочтительному варианту выполнения, мундштук имеет внешний диаметр, составляющий 7,2 мм ±10%.
Мундштук может иметь длину, составляющую от приблизительно 5 мм до приблизительно 20 мм. Согласно предпочтительному варианту выполнения, мундштук имеет длину, составляющую приблизительно 14 мм.
Мундштук может иметь длину, составляющую от приблизительно 5 мм до приблизительно 14 мм. Согласно предпочтительному варианту выполнения, мундштук имеет длину, составляющую приблизительно 7 мм.
Образующий аэрозоль субстрат, поддерживающий элемент и охлаждающий аэрозоль элемент, а также любые другие элементы генерирующего аэрозоль изделия, такие как передняя заглушка и мундштук, если они присутствуют, окружены внешней оберткой. Внешняя обертка может быть изготовлена из любого подходящего материала или сочетания материалов.
Предпочтительно внешняя обертка представляет собой сигаретную бумагу.
Внешняя обертка расположенного дальше по ходу конца может быть окружена полоской ободковой бумаги.
Внешний вид генерирующего аэрозоль изделия может напоминать внешний вид традиционной сигареты с зажигаемым концом.
Генерирующее аэрозоль изделие может иметь внешний диаметр, составляющий от приблизительно 5 мм до приблизительно 12 мм, например, от приблизительно 6 мм до приблизительно 8 мм. Согласно предпочтительному варианту выполнения, генерирующее аэрозоль изделие имеет внешний диаметр, составляющий 7,2 мм ±10%.
Генерирующее аэрозоль изделие может иметь суммарную длину, составляющую от приблизительно 30 мм до приблизительно 100 мм. Согласно предпочтительному варианту выполнения, генерирующее аэрозоль изделие имеет суммарную длину, составляющую приблизительно 45 мм.
Аэрозольгенерирующее устройство может включать оболочку; нагревательный элемент; источник электроэнергии, присоединенный к нагревательному элементу; и управляющий элемент, предназначенный для регулирования мощности, поступающей от источника электроэнергии к нагревательному элементу.
Оболочка может определять полость, окружающую нагревательный элемент, причем данная полость предназначена для содержания генерирующего аэрозоль изделия.
Предпочтительное аэрозольгенерирующее устройство представляет собой переносное или удерживаемое в руке аэрозольгенерирующее устройство, которое курильщику удобно держать между пальцами одной руки.
Аэрозольгенерирующее устройство может иметь практически цилиндрическую форму
Аэрозольгенерирующее устройство может иметь длину, составляющую от приблизительно 70 мм до приблизительно 120 мм.
Устройство может включать другие нагреватели в качестве дополнения к внутреннему нагревательному элементу, который вводят в образующий аэрозоль субстрат генерирующего аэрозоль изделия.
Источник электроэнергии может представлять собой любой подходящий источник электроэнергии, например, источник электроэнергии постоянного тока, такой как аккумулятор. Согласно одному варианту выполнения, источник электроэнергии представляет собой литий-ионный аккумулятор. В качестве альтернативы источник электроэнергии может представлять собой никель-металлогидридный аккумулятор, никель-кадмиевый аккумулятор или аккумулятор на основе лития, например, литий-кобальтовый, литий-железофосфатный, литий-титанатный или литий-полимерный аккумулятор.
Управляющий элемент может представлять собой простой переключатель. В качестве альтернативы управляющий элемент может представлять собой электрическую схему и может включать один или несколько микропроцессоров или микрорегуляторов.
Генерирующая аэрозоль система может включать аэрозольгенерирующее устройство и одно или несколько генерирующих аэрозоль изделий, предназначенных для размещения в полости аэрозольгенерирующего устройства.
Нагревательный элемент аэрозольгенерирующего устройства может представлять собой любой подходящий нагревательный элемент, который может быть введен в образующий аэрозоль субстрат генерирующего аэрозоль изделия. Например, нагревательный элемент может присутствовать в форме стержня или клинка.
Нагревательный элемент может иметь суженный, остроконечный или заточенный конец, который упрощает введение нагревательного элемента в образующий аэрозоль субстрат генерирующего аэрозоль изделия.
Сопротивление втягиванию (RTD) генерирующего аэрозоль изделия после введения нагревательного элемента может составлять от приблизительно 80 мм вод. ст. (784,5 Па) до приблизительно 140 мм вод. ст. (1373 Па).
При упоминании в настоящем документе сопротивление втягиванию выражается в единицах давления «миллиметры водяного столба» или «мм вод. ст.» и измеряется в соответствии со стандартом ISO 6565:2002.
Отличительные особенности, которые описаны по отношению к одному аспекту или варианту выполнения, могут быть также применимыми и к другим аспектам и вариантам выполнения. Например, отличительные особенности, которые описаны по отношению к генерирующим аэрозоль изделиям и генерирующим аэрозоль системам, представленным выше, можно также использовать в сочетании со способами применения генерирующих аэрозоль изделий и генерирующих аэрозоль систем, которые описаны выше.
Далее конкретные варианты выполнения будут описаны со ссылкой на чертежи, в числе которых:
фиг. 1 - схематичный вид в сечении генерирующего аэрозоль изделия согласно варианту выполнения для использования с аэрозольгенерирующим устройством, включающим нагревательный элемент;
фиг. 2 - схематичный вид в сечении генерирующей аэрозоль системы согласно варианту выполнения, включающей электронагревательное аэрозольгенерирующее устройство, содержащее нагревательный элемент и генерирующее аэрозоль изделие согласно варианту по фиг. 1; и
фиг. 3 - схематичный вид в сечении электронагревательного аэрозольгенерирующего устройства по фиг. 2.
На фиг. 1 показано генерирующее аэрозоль изделие 10 согласно предпочтительному варианту выполнения. Генерирующее аэрозоль изделие 10 содержит четыре элемента, расположенных в коаксиальной конфигурации: образующий аэрозоль субстрат 20, поддерживающий элемент 30, охлаждающий аэрозоль элемент 40 и мундштук 50. Эти четыре элемента расположены последовательно и окружены внешней оберткой 60, образуя генерирующее аэрозоль изделие 10. Генерирующее аэрозоль изделие 10 имеет ближний или мундштучный конец 70, который находится во рту курильщика в процессе использования, и дистальный конец 80, расположенный на противоположной стороне генерирующего аэрозоль изделия 10 относительно мундштучного конца 70.
В процессе использования воздух втягивается через генерирующее аэрозоль изделие курильщиком из дистального конца 80 к мундштучному концу 70. Дистальный конец 80 генерирующего аэрозоль изделия может быть также описан как расположенный раньше по ходу конец генерирующего аэрозоль изделия 10, и мундштучный конец 70 генерирующего аэрозоль изделия 10 может быть также описан как расположенный дальше по ходу конец генерирующего аэрозоль изделия 10. Элементы генерирующего аэрозоль изделия 10, которые расположены между мундштучным концом 70 и дистальным концом 80, могут быть описаны как расположенные перед мундштучным концом 70 или в качестве альтернативы как расположенные после дистального конца 80.
Образующий аэрозоль субстрат 20 находится у дистального или расположенного раньше по ходу конца генерирующего аэрозоль изделия 10. Согласно варианту выполнения по фиг. 1, образующий аэрозоль субстрат 20 содержит складчатый лист гофрированного гомогенизированного табачного материала, который окружен оберткой. Гофрированный лист гомогенизированного табачного материала содержит глицерин как образующее аэрозоль вещество.
Поддерживающий элемент 30 расположен непосредственно после образующего аэрозоль субстрата 20 и примыкает торцом к образующему аэрозоль субстрату 20. Согласно варианту выполнения, который представлен на фиг. 1, поддерживающий элемент представляет собой полую ацетатцеллюлозную трубку. Поддерживающий элемент 30 удерживает образующий аэрозоль субстрат 20 у дистального конца 80 генерирующего аэрозоль изделия 10 таким образом, что ее может пронизывать нагревательный элемент аэрозольгенерирующего устройства. Как подробно описано ниже, поддерживающий элемент 30 своим действием препятствует движению образующего аэрозоль субстрата 20 вниз по потоку внутри генерирующего аэрозоль изделия 10 по направлению к охлаждающему аэрозоль элементу 40, когда нагревательный элемент аэрозольгенерирующего устройства вводят в образующий аэрозоль субстрат 20. Поддерживающий элемент 30 также действует в качестве распорки, которая разделяет охлаждающий аэрозоль элемент 40 генерирующего аэрозоль изделия 10 и образующий аэрозоль субстрат 20.
Охлаждающий аэрозоль элемент 40 расположен непосредственно после поддерживающего элемента 30 и примыкает торцом к поддерживающему элементу 30. В процессе использования летучие вещества, которые высвобождаются из образующего аэрозоль субстрата 20, проходят вдоль охлаждающего аэрозоль элемента 40 по направлению к мундштучному концу 70 генерирующего аэрозоль изделия 10. Летучие вещества могут охлаждаться внутри охлаждающего аэрозоль элемента 40, образуя аэрозоль, который вдыхается курильщиком. Согласно варианту выполнения по фиг. 1, охлаждающий аэрозоль элемент содержит гофрированный и складчатый лист полимолочной кислоты, окруженный оберткой 90. Гофрированный и складчатый лист полимолочной кислоты содержит множество продольных каналов, которые проходят в направлении длины охлаждающего аэрозоль элемента 40.
Мундштук 50 расположен непосредственно после охлаждающего аэрозоль элемента 40 и примыкает торцом к охлаждающему аэрозоль элементу 40. Согласно варианту выполнения по фиг. 1, мундштук 50 содержит традиционный ацетатцеллюлозный жгут фильтр, имеющий низкую эффективность фильтрации.
Для сборки генерирующего аэрозоль изделия 10 четыре элемента, которые описаны выше, выравнивают и плотно заворачивают во внешнюю обертку 60. Согласно варианту выполнения по фиг. 1, внешняя обертка представляет собой традиционную сигаретную бумагу. Как представлено на фиг. 1, необязательный ряд перфорационных отверстий предусмотрен в области внешней обертки 60, которая окружает поддерживающий элемент 30 генерирующего аэрозоль изделия 10.
Согласно варианту выполнения по фиг. 1, дистальный конец части внешней обертки 60 генерирующего аэрозоль изделия 10 окружает полоска ободковой бумаги (не представлена на чертеже).
Генерирующее аэрозоль изделие 10, которое показано на фиг. 1, предназначено для соединения с аэрозольгенерирующим устройством, включающим нагревательный элемент, чтобы его мог курить или использовать курильщик. В процессе использования нагревательный элемент аэрозольгенерирующего устройства нагревает образующий аэрозоль субстрат 20 генерирующего аэрозоль изделия 10 до достаточной температуры для получения аэрозоля, который втягивается вниз по потоку через генерирующее аэрозоль изделие 10 и вдыхается курильщиком.
Фиг. 2 иллюстрирует часть генерирующей аэрозоль системы 100, которая содержит аэрозольгенерирующее устройство 110 и генерирующее аэрозоль изделие 10 согласно варианту выполнения, который описан выше и показан на фиг. 1.
Аэрозольгенерирующее устройство содержит нагревательный элемент 120. Как представлено на фиг. 2, нагревательный элемент 120 установлен внутри генерирующего аэрозоль изделия, в котором находится камера аэрозольгенерирующего устройства 110. В процессе использования курильщик вставляет генерирующее аэрозоль изделие 10 в генерирующее аэрозоль изделие, содержащее камеру аэрозольгенерирующего устройства 110, таким образом, что нагревательный элемент 120 непосредственно вводится в образующий аэрозоль субстрат 20 генерирующего аэрозоль изделия 10, как представлено на фиг. 2. Согласно варианту выполнения, который представлен на фиг. 2, нагревательный элемент 120 аэрозольгенерирующего устройства 110 представляет собой нагревательный клинок.
Аэрозольгенерирующее устройство 110 содержит источник электроэнергии и электронные элементы (представленные на фиг. 3), которые позволяют приводить в действие нагревательный элемент 120. Такое приведение в действие можно осуществлять в ручном режиме, или оно может осуществляться автоматически в ответ на втягивание курильщиком воздуха из генерирующего аэрозоль изделия 10, введенного в генерирующее аэрозоль изделие, в котором содержится камера аэрозольгенерирующего устройства 110. В аэрозольгенерирующем устройстве обеспечено множество отверстий, обеспечивающих поток воздуха в генерирующее аэрозоль изделие 10; направление воздушного потока показано стрелками на фиг. 2.
Поддерживающий элемент 40 генерирующего аэрозоль изделия 10 сопротивляется усилию проникновения, которому подвергается генерирующее аэрозоль изделие 10 в процессе введения нагревательного элемента 120 аэрозольгенерирующего устройства 110 в образующий аэрозоль субстрат 20. Поддерживающий элемент 40 генерирующего аэрозоль изделия 10, таким образом, препятствует движению вниз по потоку образующего аэрозоль субстрата внутри генерирующего аэрозоль изделия 10 в процессе введения нагревательного элемента аэрозольгенерирующего устройства в образующий аэрозоль субстрат.
Как только внутренний нагревательный элемент 120 вводят в образующий аэрозоль субстрат 10, приводится в действие генерирующее аэрозоль изделие 10, и образующий аэрозоль субстрат 20 генерирующего аэрозоль изделия 10 нагревается до температуры, составляющей приблизительно 375C, посредством нагревательного элемента 120 аэрозольгенерирующего устройства 110. При этой температуре летучие соединения высвобождаются из образующего аэрозоль субстрата 20 генерирующего аэрозоль изделия 10. Когда курильщик втягивает воздух через мундштучный конец 70 генерирующего аэрозоль изделия 10, летучие соединения, которые высвобождаются из образующего аэрозоль субстрата 20, втягиваются вниз по потоку через генерирующее аэрозоль изделие 10 и конденсируются, образуя аэрозоль, который втягивается через мундштук 50 генерирующего аэрозоль изделия 10 в рот курильщика.
Когда аэрозоль проходит вниз по потоку через охлаждающий аэрозоль элемент 40, температура аэрозоля уменьшается вследствие переноса тепловой энергии от аэрозоля к охлаждающему аэрозоль элементу 40. Когда аэрозоль поступает в охлаждающий аэрозоль элемент 40, его температура составляет приблизительно 60°C. Вследствие охлаждения внутри охлаждающего аэрозоль элемента 40 температура аэрозоля, когда он выходит из охлаждающего аэрозоль элемента, составляет приблизительно 40°C.
На фиг. 3 упрощенным образом представлены компоненты аэрозольгенерирующего устройства 110. В частности, компоненты аэрозольгенерирующего устройства 110 не изображены в соответствии с действительным масштабом на фиг. 1. Компоненты, которые не имеют значения для понимания варианта выполнения, были исключены, чтобы упростить фиг. 3.
Как представлено на фиг. 3, аэрозольгенерирующее устройство 110 содержит оболочку 130. Нагревательный элемент 120 установлен внутри генерирующего аэрозоль изделия, содержащего камеру внутри оболочки 130. Генерирующее аэрозоль изделие 10, которое представлено штриховыми линиями на фиг. 3, вводят в генерирующее аэрозоль изделие, содержащее камеру внутри оболочки 130 аэрозольгенерирующего устройства 110, таким образом, что нагревательный элемент 120 непосредственно вводится в образующий аэрозоль субстрат 20 генерирующего аэрозоль изделия 10.
Внутри оболочки 130 находится источник электропитания 140, например, перезаряжаемый литий-ионный аккумулятор. К нагревательному элементу 120 присоединены регулятор 150, источник электропитания 140 и пользовательский интерфейс 160, например, кнопка или дисплей. Регулятор 150 регулирует мощность, поступающую к нагревательному элементу 120, в целях регулирования его температуры.
Хотя поддерживающий элемент генерирующего аэрозоль изделия согласно варианту выполнения, который описан выше и показан на фиг. 1, изготовлен из ацетата целлюлозы, следует понимать, что это не имеет значения, и что генерирующие аэрозоль изделия согласно другим вариантам выполнения могут включать поддерживающие элементы, изготовленные из других подходящих материалов или сочетаний материалов.
Аналогичным образом, хотя генерирующее аэрозоль изделие согласно варианту выполнения, которое описано выше и показано на фиг. 1, содержит охлаждающий аэрозоль элемент, включающий гофрированный и складчатый лист полимолочной кислоты, следует понимать, что это не имеет значения, и что генерирующие аэрозоль изделия согласно другим вариантам выполнения могут включать другие охлаждающие аэрозоль элементы.
Кроме того, хотя генерирующее аэрозоль изделие согласно варианту выполнения, которое описано выше и показано на фиг. 1, имеет четыре элемента, которые окружает внешняя обертка, следует понимать, что это не имеет значения, и что генерирующие аэрозоль изделия согласно другим вариантам выполнения могут включать дополнительные элементы или меньшее число элементов.
Следует также понимать, что хотя четыре элемента генерирующего аэрозоль изделия согласно варианту выполнения, которое описано выше и показано на фиг. 1, окружает внешняя обертка из традиционной сигаретной бумаги, это не имеет значения, и что элементы генерирующих аэрозоль изделий согласно другим вариантам выполнения могут быть окружены другими внешними обертками.
Кроме того, следует понимать, что размеры, предусмотренные для элементов генерирующего аэрозоль изделия согласно варианту выполнения, которые описаны выше и показаны на фиг. 1, и части аэрозольгенерирующего устройства согласно варианту выполнения, которые описаны выше и показаны на фиг. 2, представляют собой просто примеры, и что можно выбирать подходящие альтернативные размеры.
Примерные варианты выполнения, которые описаны выше, не являются ограничительными. Для специалистов в данной области техники будут очевидными и другие варианты выполнения, согласующиеся с примерными вариантами выполнения, которые описаны выше.