РАСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ
CONSUMABLES

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к расходным материалам для использования в устройстве нагревания аэрозольобразующего материала, к способам изготовления расходных материалов для использования в устройстве нагревания аэрозольобразующего материала, а также к системам, содержащим расходный материал, имеющий аэрозольобразующий материал, и устройство нагревания аэрозольобразующего материала этого расходного материала для испарения по меньшей мере одного компонента этого аэрозольобразующего материала.
Уровень техники
В курительных изделиях, таких как сигареты, сигары и т.п., при использовании сжигается табак, создавая табачный дым. Были предприняты попытки предоставить альтернативы этим изделиям путем создания продуктов, которые выделяют химические соединения без их сжигания. Примерами таких продуктов являются так называемые изделия для нагревания без горения или устройства, или продукты для нагревания табака, которые выделяют химические соединения при нагревании без сжигания материала. Материал может быть, например, табаком или другими, нетабачными продуктами, которые могут содержать или не содержать никотин.
Раскрытие изобретения
Первым объектом изобретения является расходный материал для устройства нагревания аэрозольобразующего материала для испарения по меньшей мере одного компонента этого аэрозольобразующего материала, характеризующийся тем, что содержит полую трубку, включающую в себя носитель и аэрозольобразующий материал, содержащий нанесенное на носитель аморфное вещество.
Расходный материал в данном случае является негорючим.
По меньшей мере часть аэрозольобразующего материала в расходном материале расположена радиально внутрь от носителя.
Аэрозольобразующий материал может образовывать по меньшей мере часть поверхности полой трубки. Аэрозольобразующий материал может образовывать большую часть самой внутренней поверхности полой трубки или всю самую внутреннюю поверхность полой трубки.
Как вариант, по меньшей мере часть аэрозольобразующего материала может быть расположена радиально снаружи от носителя.
Аэрозольобразующего материал может образовывать по меньшей мере часть самой внешней поверхности полой трубки.
Вторым объектом изобретения является расходный материал для устройства нагревания аэрозольобразующего материала для испарения по меньшей мере одного компонента этого аэрозольобразующего материала, характеризующийся тем, что содержит полую трубку, включающую в себя носитель и аэрозольобразующий материал, содержащий прикрепленное к носителю аморфное вещество, причём аэрозольобразующий материал образует по меньшей мере часть самой внутренней поверхности полой трубки.
Аэрозольобразующий материал может образовывать по меньшей мере большую часть самой внутренней поверхности полой трубки или всю самую внутреннюю поверхность полой трубки.
Носитель может не содержать нагревающего материала, способного нагреваться под действием изменяющегося магнитного поля.
Носитель может быть трубчатым.
Носитель может содержать намотанную полоску.
Аэрозольобразующий материал может быть трубчатым.
Расходный материал может содержать нагревающий материал, способный нагреваться при проникновении в него изменяющегося магнитного поля, нагревая тем самым аэрозольобразующий материал.
Нагревающий материал может содержать один или несколько следующих материалов: электропроводящий материал, магнитный материал и магнитный электропроводящий материал.
Нагревающий материал может содержать металл или металлический сплав.
Нагревающий материал может содержать один или несколько следующих материалов: алюминий, золото, железо, никель, кобальт, электропроводящий углерод, графит, сталь, углеродистая сталь с гладким покрытием, мягкая малоуглеродистая сталь, нержавеющая сталь, ферритная нержавеющая сталь, молибден, карбид кремния, медь и бронза.
Носитель может содержать нагревающийся материал.
Носитель может содержать замкнутый контур нагревающего материала.
Носитель может состоять из или по существу состоять из нагревающего материала.
Нагревающий материал может иметь по существу постоянную площадь поперечного сечения с осевым расстоянием вдоль расходного материала.
Носитель может содержать первый слой и второй слой, причем первый слой содержит нагревающий материал, а второй слой не способен нагреваться при проникновении изменяющегося магнитного поля, при этом первый слой расположен между аэрозольобразующим материалом и вторым слоем.
Второй слой может содержать один или несколько следующих материалов: бумага, картон, бумажный картон, тонкий картон, восстановленный табак или пластик.
Носитель может образовывать по меньшей мере часть поверхности расходного материала. Носитель может образовывать по меньшей мере большую часть поверхности расходного материала или всю поверхность расходного материала.
Указанная поверхность расходного материала может быть самой внешней его поверхностью.
Указанная поверхность расходного материала может быть самой внутренней его поверхностью.
В носителе может быть выполнено одно или несколько сквозных отверстий для прохода аэрозоля, образующегося при использовании из аэрозольобразующего материала во время его нагревания, на поверхность расходного материала.
Расходный материал может содержать корпус из пористого удерживающего аэрозоль материала для удержания аэрозоля, вырабатываемого при использовании из аэрозольобразующего материала при его нагревании. Аэрозольобразующий материал может быть расположен радиально между носителем и корпусом из пористого удерживающего аэрозоль материала.
Толщина аэрозольобразующего материала в направлении, перпендикулярном осевому направлению расходного материала, может составлять от 0,1 до 5 мм.
Третьим объектом изобретения является система нагревания аэрозольобразующего материала для испарения по меньшей мере одного компонента этого материала, содержащая описанный выше расходный материал и устройство нагревания аэрозольобразующего материала этого расходного материала для испарения по меньшей мере одного компонента этого аэрозольобразующего материала, причем указанное устройство включает в себя зону нагревания для приема расходного материала и средство для нагревания аэрозольобразующего материала, когда расходный материал находится в зоне нагревания.
Устройство может содержать генератор магнитного поля для создания изменяющегося магнитного поля, проникающего в зону нагревания, когда расходный материал находится в зоне нагревания.
Устройство может содержать нагреваемый элемент, содержащий нагревающий материал и находящейся в тепловом контакте с зоной нагревания, и генератор магнитного поля для создания изменяющегося магнитного поля, проникающего через нагреваемый элемент, вызывая нагревание зоны нагревания.
Устройство может быть выполнено с возможностью независимого нагрева различных частей зоны нагревания, когда расходный материал находится в зоне нагревания.
Четвертым объектом изобретения является способ изготовления расходного материала для использования в устройстве нагревания аэрозольобразующего материала с целью испарения по меньшей мере одного компонента этого аэрозольобразующего материала, согласно которому образуют полую трубку, содержащую носитель и аэрозольобразующий материал, включающий в себя аморфное вещество, прикрепленное к носителю.
Предпочтительно, при образовании полой трубки прикрепляют аэрозольобразующий материал к носителю, а затем формируют полую трубку.
Предпочтительно, на этапе прикрепления покрывают носитель аэрозольобразующим материалом.
Предпочтительно, на этапе покрытия аэрозольобразующий материал распыляют или заливают на носитель.
Предпочтительно, аэрозольобразующий материал образует по меньшей мере часть самой внутренней поверхности полой трубки.
Дополнительные аспекты настоящего изобретения могут предусматривать использование расходного материала, соответствующего первому или второму объектам изобретения, для выработки вдыхаемого аэрозоля.
Варианты осуществления изобретения, приведенные только в качестве примера, поясняются чертежами.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 схематично показан расходный материал для использования в устройстве нагревания аэрозольобразующего материала способного для испарения по меньшей мере одного компонента этого аэрозольобразующего материала, вид сбоку в продольном разрезе;
на фиг. 2 - то же, вид в поперечном сечении;
на фиг. 3 - другой расходный материал для использования в устройстве нагревания аэрозольобразующего материала способного для испарения по меньшей мере одного компонента этого аэрозольобразующего материала, вид в поперечном сечении;
на фиг. 4 - еще один пример выполнения расходного материала для использования в устройстве нагревания аэрозольобразующего материала способного для испарения по меньшей мере одного компонента этого аэрозольобразующего материала, вид в поперечном сечении;
на фиг. 5 - еще один пример выполнения расходного материала для использования в устройстве нагревания аэрозольобразующего материала способного для испарения по меньшей мере одного компонента этого аэрозольобразующего материала, вид в поперечном сечении;
на фиг. 6 - еще один пример выполнения расходного материала для использования в устройстве нагревания аэрозольобразующего материала способного для испарения по меньшей мере одного компонента этого аэрозольобразующего материала, вид в поперечном сечении;
на фиг. 7 - блок-схема способа изготовления расходного материала для использования в устройстве нагревания аэрозольобразующего материала для испарения по меньшей мере одного компонента этого аэрозольобразующего материала;
на фиг. 8 схематично показана система, содержащая расходный материал и устройство нагревания аэрозольобразующего материала в расходном материале для испарения по меньшей мере одного компонента этого аэрозольобразующего материала.
Осуществление изобретения
Термин «аэрозольобразующий материал» включает в себя материалы, которые производят летучие компоненты при нагревании, обычно в форме пара или аэрозоля. «Аэрозольобразующий материал» может быть материалом, не содержащим табак, или материалом, содержащим табак. Аэрозольобразующий материал может, например, включать в себя один или несколько компонентов из числа табака как такового, производных табака, взорванного табака, восстановленного табака, табачного экстракта, гомогенизированного табака или заменителей табака.
Описываемый аэрозольобразующий материал содержит «аморфное вещество», которое в альтернативном варианте может называться «монолитным твердым веществом» (т.е. не волокнистым) или «высушенным гелем». Аморфное вещество - это твердый материал, который может удерживать в себе некоторое количество текучей среды, например, жидкости. В некоторых случаях такой материал содержит от около 50, 60 или 70 мас.% аморфного вещества до около 90, 95 или 100 мас.% аморфного вещества. В некоторых случаях аэрозольобразующий материал состоит из аморфного вещества.
Аэрозольобразующий материал также может включать в себя другие, не табачные продукты, которые в зависимости от продукта могут содержать или не содержать никотин. Аэрозольобразующий материал может содержать одно или несколько увлажняющих веществ, таких как глицерин или пропиленгликоль.
Аморфное вещество может быть сформировано в виде листа. Оно может входить в состав расходного материала в виде листа. В некоторых случаях аэрозольобразующий материал может быть включен в состав виде плоского листа, в виде связанного или собранного листа, в виде гофрированного листа или в виде свернутого листа (т.е. в форме трубки). В некоторых таких случаях аморфное вещество может быть включено в расходный материал или в систему в виде листа, такого как лист, ограничивающий по окружности стержень из аэрозольобразующего материала (например, табака). В некоторых других случаях аэрозольобразующий материал может быть сформирован в виде листа, а затем измельчен и включен в состав расходного материала. В некоторых случаях измельченный лист может быть смешан с нарезанным табачным волокном и включен в состав расходного материала.
В некоторых случаях аморфное вещество может содержать 1-60 мас.% гелеобразующего агента, причем эти значения веса рассчитаны на основе сухого веса.
Предпочтительно, аморфное вещество может содержать от около 1, 5, 10, 15, 20 или 25 мас.% до около 60, 50, 45, 40, 35, 30 или 27 мас.% гелеобразующего агента (все рассчитывается на основе сухого веса). Например, аморфное вещество может содержать 1-50 мас.%, 5-40 мас.%, 10-30 мас.% или 15-27 мас.% гелеобразующего агента.
В некоторых вариантах осуществления изобретения гелеобразующий агент содержит гидроколлоид. В некоторых вариантах осуществления изобретения гелеобразующий агент содержит одно или несколько следующих соединений; альгинаты, пектины, крахмалы (и их производные), целлюлозы (и их производные), камеди, кремнезем или кремнийсодержащие соединения, глины, поливиниловый спирт и их комбинации. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения гелеобразующий агент содержит один или несколько следующих компонентов: альгинаты, пектины, гидроксиэтилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу, пуллулан, ксантановую камедь, гуаровую камедь, каррагинан, агарозу, камедь акации, коллоидальный диоксид кремния, полидиметилсилоксан (PDMS), силикат натрия, каолин, и поливиниловый спирт. В некоторых случаях гелеобразующий агент содержит альгинат и/или пектин, и может быть объединен с отверждающим агентом (таким как источник кальция) во время образования аморфного вещества. В некоторых случаях аморфное вещество может содержать альгинат, сшитый кальцием, и/или пектин, сшитый кальцием.
В некоторых вариантах осуществления изобретения гелеобразующий агент содержит альгинат, при этом альгинат присутствует в аморфном веществе в количестве от 10 до 30 мас.% аморфного вещества (в пересчете на основе сухого веса). В некоторых вариантах осуществления изобретения альгинат является единственным гелеобразующим агентом, присутствующим в аморфном веществе. В других вариантах осуществления изобретения гелеобразующий агент содержит альгинат и по меньшей мере один дополнительный гелеобразующий агент, такой как пектин.
В некоторых вариантах осуществления изобретения аморфное вещество может включать в себя гелеобразующий агент, содержащий каррагинан.
Предпочтительно, аморфное вещество может содержать от около 5, 10, 15, или 20 мас.% до около 80, 70, 60, 55, 50, 45, 40 или 35 мас.% аэрозольобразующего агента (все рассчитывается на основе сухого веса). Аэрозольобразующий агент может действовать как пластификатор. Например, аморфное вещество может содержать 5-60 мас.%, 10-50 мас.% или 20-40 мас.% аэрозольобразующего агента. В некоторых случаях аэрозольобразующий агент содержит одно или несколько следующих соединений; эритрит, пропиленгликоль, глицерин, триацетин, сорбит и ксилит. В некоторых случаях аэрозольобразующий агент содержит, или по существу состоит из глицерина. Было установлено, что, если содержание пластификатора слишком велико, аморфное вещество может абсорбировать воду, что приводит к получению материала, который не создает надлежащего восприятия при использовании устройства. Если же содержание пластификатора слишком низкое, аморфное вещество может быть хрупким и легко разрушаться. Указанное содержание пластификатора обеспечивает гибкость аморфного вещества, которая позволяет наматывать лист из этого вещества на бобину, что является полезным при изготовлении изделий, генерирующих аэрозоль.
В некоторых случаях аморфное вещество может содержать ароматизатор. Предпочтительно, аморфное вещество может содержать до около 60, 50, 40, 30, 20, 10 или 5 мас.% ароматизатора. В некоторых случаях аморфное вещество может содержать не менее около 0,1, 0,5, 1, 2, 5, 10, 20 или 30 мас.% ароматизатора (все рассчитывается на основе сухого веса). Например, аморфное вещество может содержать 0,1-60 мас.%; 1-60 мас.%; 5-60 мас.%; 10-60 мас.%; 20-50 мас.% или 30-40 мас.% ароматизатора. В некоторых случаях ароматизатор (если он присутствует) содержит, состоит или по существу состоит из ментола. В некоторых случаях аморфное вещество не содержит ароматизатора.
В некоторых случаях аморфное вещество содержит активное вещество. Например, в некоторых случаях аморфное вещество содержит табачный материал и/или никотин. Например, аморфное вещество может содержать порошкообразный табак, и/или никотин, и/или табачный экстракт. В некоторых случаях аморфное вещество может содержать от около 1, 5, 10, 15, 20 или 25 мас.% до около 70, 50, 45 или 40 мас.% (рассчитывается на основе сухого веса) активного вещества. В некоторых случаях аморфное вещество может составлять от около 1, 5, 10, 15, 20 или 25 мас.% до около 70, 60, 50, 45 или 40 мас.% (рассчитывается на основе сухого веса) табачного материала и/или никотина.
В некоторых случаях аморфное вещество содержит активное вещество, такое как табачный экстракт. В некоторых случаях аморфное вещество может содержать 5-60 мас.% (рассчитывается на основе сухого веса) табачного экстракта. В некоторых случаях аморфное вещество может содержать от около 5, 10, 15, 20 или 25 мас.% до около 55, 50, 45 или 40 мас.% (рассчитывается на основе сухого веса) табачного экстракта. Например, аморфное вещество может содержать 5-60 мас.%; 10-55 мас.% или 25-55 мас.% табачного экстракта. Табачный экстракт может содержать никотин в такой концентрации, что аморфное твердое вещество содержит от 1, 1,5, 2 или 2,5 мас.% до около 6, 5, 4,5 или 4 мас.% (рассчитывается на основе сухого веса) никотина. В некоторых случаях в аморфном веществе может не быть никотина, за исключением того, который образуется из табачного экстракта.
В некоторых вариантах осуществления изобретения аморфное вещество не содержит табачного материала, но содержит никотин. В некоторых таких случаях аморфное вещество может содержать от около 1, 2, 3 или 4 мас.% до около 20, 15, 10 или 5 мас.% (рассчитывается на основе сухого веса) никотина. Например, аморфное вещество может содержать 1-20 мас.% или 2-5 мас.% никотина.
В некоторых случаях общее содержание активного вещества и/или ароматизатора может составлять не менее, около 0,1, 1, 5, 10, 20, 25 или 30 мас.%. В некоторых случаях общее содержание активного вещества и/или ароматизатора может составлять не более около 80, 70, 60, 50 или 40 мас.% (все рассчитывается на основе сухого веса).
В некоторых случаях общее содержание табачного материала, никотина и ароматизатора может составлять не менее около 1, 5, 10, 20, 25 или 30 мас.%. В некоторых случаях общее содержание табачного материала, никотина и ароматизатора может составлять не более около 80, 70, 60, 50 или 40 мас.% (все рассчитывается на основе сухого веса).
В некоторых случаях аморфное вещество содержит от около 1 до около 15 мас.% воды или от около 5 до около 15 мас.% в пересчете на основе веса во влажном состоянии. Предпочтительно, содержание воды в аморфном веществе может составлять от около 5, 7 или 9 мас.% до около 15, 13 или 11 мас.% (рассчитывается на основе веса во влажном состоянии), наиболее предпочтительно около 10 мас.%.
В некоторых вариантах осуществления изобретения аморфное вещество представляет собой гидрогель и содержит не более около 20 мас.% воды (рассчитывается на основе веса во влажном состоянии). В некоторых случаях гидрогель может содержать не более около 15, 12 или 10 мас.% воды (рассчитывается на основе веса во влажном состоянии).
Аморфное вещество может быть изготовлено из геля, и этот гель может дополнительно содержать растворитель в количестве 0,1-50 мас.%. Однако было установлено, что включение растворителя, в котором растворяется ароматизатор, может снизить стабильность геля, и ароматизатор может кристаллизоваться из геля. В некоторых случаях гель по существу не включает в себя растворитель, в котором может растворяться ароматизатор.
В некоторых вариантах осуществления изобретения аморфное вещество содержит менее 60 мас.% наполнителя, например, от 1 до 60 мас.%, или от 5 до 50 мас.%, или от 5 до 30 мас.%, или от 10 до 20 мас.%.
В других вариантах осуществления изобретения аморфное вещество содержит менее 20 мас.%, предпочтительно менее 10 мас.% или менее 5 мас.% наполнителя. В некоторых случаях аморфное вещество содержит менее 1 мас.% наполнителя, а в некоторых случаях совсем не содержит наполнителя.
Наполнитель, наполнитель присутствует, он может содержать один или несколько неорганических материалов, таких как карбонат кальция, перлит, вермикулит, диатомитовая земля, коллоидный диоксид кремния, оксид магния, сульфат магния, карбонат магния и подходящие неорганические сорбенты, такие как молекулярные сита. Наполнитель может содержать один или несколько органических материалов, таких как древесная масса, целлюлоза и производные целлюлозы. В конкретных случаях аморфное вещество не содержит карбоната кальция, такого как мел.
В конкретных вариантах осуществления изобретения, которые включают в себя наполнитель, наполнитель является волокнистым. Например, наполнитель может быть волокнистым органическим наполнителем, таким как древесная масса, конопляное волокно, целлюлоза или производные целлюлозы. Включение волокнистого наполнителя в аморфное вещество может повысить предел прочности материала на разрыв. Это может быть особенно предпочтительно в случаях, когда аморфное вещество выполнено в виде листа, например, когда лист из аморфного вещества окружает стержень из аэрозольобразующего материала.
В некоторых вариантах осуществления изобретения аморфное вещество не содержит табачных волокон. В конкретных вариантах аморфное твердое вещество не содержит волокнистого материала.
В некоторых вариантах осуществления изобретения аэрозольобразующий материал не содержит табачных волокон. В конкретных вариантах осуществления изобретения аэрозольобразующий материал не содержит волокнистого материала.
В некоторых вариантах осуществления изобретения аэрозольобразующая основа не содержит табачных волокон. В конкретных вариантах аэрозольобразующая основа не содержит волокнистого материала.
В некоторых вариантах осуществления изобретения изделие, генерирующее аэрозоль, не содержит табачных волокон. В конкретных вариантах осуществления расходный материал не содержит волокнистого материала.
В некоторых случаях аморфное вещество может состоять или по существу состоять из гелеобразующего агента, аэрозольобразующего агента, табачного материала и/или источника никотина, воды и, возможно, ароматизатора.
Способ изготовления аэрозольобразующего материала может содержать (а) формирование суспензии, содержащей компоненты аморфного вещества или его исходных компонентов, (б) формирование слоя суспензии, (в) отверждение суспензии для формирования геля и (г) сушку с формированием аморфного вещества.
Этап (б) формирования слоя суспензии может содержать, например, распыление, формование или экструзию суспензии. В некоторых случаях слой формируется посредством электрораспыления суспензии. В некоторых случаях слой формируется посредством формования суспензии с помощью формовочной камеры.
В некоторых случаях суспензия наносится на носитель.
В некоторых случаях этапы (б), и/или (в), и/или (г) могут, по меньшей мере частично, осуществляться одновременно (например, во время электрораспыления). В некоторых случаях эти этапы могут выполняться последовательно.
Этап (в) отверждения геля может содержать добавление к суспензии отверждающего агента. Например, суспензия может содержать альгинат натрия, калия или аммония в качестве исходных компонентов геля, а отверждающий агент, содержащий источник кальция (такой как хлорид кальция), может быть добавлен к суспензии для формирования геля альгината кальция.
Общее количество отверждающего агента, такого как источник кальция, может составлять 0,5-5 мас.% (рассчитывается на основе сухого веса). Было установлено, что добавление слишком малого количества отверждающего агента может привести к образованию аморфного вещества, которое не стабилизирует аморфные твердые компоненты, и приводит к выпадению этих компонентов из аморфного вещества, а добавление слишком большого количества отверждающего агента приводит к получению аморфного вещества, которое является очень липким и, следовательно, плохо обрабатывается.
Альгинатные соли являются производными альгиновой кислоты и обычно представляют собой полимеры с высоким молекулярным весом (10 - 600 кДа). Альгиновая кислота представляет собой сополимер звеньев (блоков) β-D-маннуроновой (M) и α-L-гулуроновой кислоты (G), связанных вместе (1,4) -гликозидными связями с образованием полисахарида. При добавлении катионов кальция альгинат сшивается с образованием геля. Авторы изобретения определили, что альгинатные соли с высоким содержанием G-мономера легче образуют гель при добавлении источника кальция. Поэтому в некоторых случаях гель-предшественник содержит альгинатную соль, в которой по меньшей мере около 40, 45, 50, 55, 60 или 70% мономерных звеньев в альгинатном сополимере представляют собой кислотные (G) звенья α-L-гуалуроновой кислоты.
Этап сушки может вызвать уменьшение толщины литого материала по меньшей мере на 80%, предпочтительно на 85% или 87%. Например, суспензия может быть отлита толщиной 2 мм, а полученный высушенный аморфный материал может иметь толщину 0,2 мм.
В некоторых случаях толщина аморфного вещества может составлять от около 0,015 до около 1,0 мм. Предпочтительно, толщина может находиться в диапазоне от около 0,05, 0,1 или 0,15 мм до около 0,5 или 0,3 мм. Было установлено, что особенно хорошо подходит материал толщиной 0,2 мм. Аморфное вещество может содержать более одного слоя, и указанная выше толщина относится к общей толщине этих слоев.
В некоторых случаях растворитель суспензии может состоять или по существу состоять из воды. В некоторых случаях суспензия может содержать от около 50, 60, 70, 80 или 90 мас.% растворителя (рассчитывается на основе веса во влажном состоянии).
Если растворитель состоит из воды, содержание сухого веса суспензии может соответствовать содержанию сухого веса аморфного вещества.
В некоторых примерах суспензия имеет вязкость от около 10 до около 20 Па⋅с при 46,5°C, например, от около 14 до около 16 Па⋅с при 46,5°C.
2
2
2
2
2
2
Аэрозольобразующий материал, содержащий аморфное вещество, может иметь любую подходящую поверхностную плотность, например, от 30 до 120 г/м. В некоторых вариантах осуществления изобретения аэрозольобразующий материал может иметь поверхностную плотность от около 30 до 70 г/м, или от около 40 до 60 г/м. В некоторых вариантах осуществления изобретения аморфное вещество может иметь поверхностную плотность от около 80 до 120 г/м, или от около 70 до 110 г/м, или, в частности, от около 90 до 110 г/м. Такие значения поверхностной плотности особенно подходят тогда, когда аэрозольобразующий материал включен в расходный материал или в систему в форме листа или в виде измельченного листа (дополнительно описанного ниже).
В некоторых примерах аморфное вещество в форме листа может иметь предел прочности на разрыв от около 200 до около 900 Н/м. В некоторых примерах, например, когда аморфное вещество не содержит наполнителя, аморфное вещество может иметь предел прочности на разрыв от 200 до 400 Н/м, или от 200 до 300 Н/м, или около 250 Н/м. Такие значения прочности на разрыв особенно подходят для вариантов осуществления изобретения, в которых аэрозольобразующий материал сформирован в виде листа, а затем измельчен и включен в состав расходного материала. В некоторых примерах, например, когда аморфное вещество содержит наполнитель, аморфное вещество может иметь предел прочности на разрыв от 600 до 900 Н/м, или от 700 до 900 Н/м, или около 800 Н/м. Такие значения прочности на разрыв особенно подходят для вариантов осуществления изобретения, в которых аэрозольобразующий материал включен в состав расходного материала или в систему в виде свернутого листа, предпочтительно в форме трубки.
В одном конкретном случае носитель может быть фольгой на бумажной основе. При этом бумажный слой примыкает к слою аморфного вещества, благодаря чему обеспечиваются описанные выше свойства. Фольга на бумажной основе является по существу непроницаемой, обеспечивая контроль пути потока аэрозоля. Металлическая фольга на бумажной основе также может подводить тепло к аморфному веществу.
В другом случае металлический слой фольги на бумажной основе примыкает к аморфному веществу. Фольга является по существу непроницаемой, что предотвращает абсорбцию воды, содержащейся в аморфном веществе, в бумагу, что могло бы ослабить ее структурную целостность.
В некоторых случаях носитель формируется из металлической фольги или содержит такую фольгу, например, алюминиевую. Металлический носитель может обеспечить лучшую передачу тепловой энергии аморфному веществу. Дополнительно или в качестве альтернативы, металлическая фольга может действовать как токоприемник в системе индукционного нагрева. В конкретных вариантах осуществления изобретения носитель содержит слой металлической фольги и опорный слой, например, слой картона. В этих вариантах осуществления изобретения толщина слоя металлической фольги может составлять менее 20 мкм, например, от около 1 до около 10 мкм, предпочтительно около 5 мкм.
Используемое здесь активное вещество может быть физиологически активным материалом, представляющим собой материал, предназначенный для достижения или усиления физиологического восприятия. Активное вещество, например, может быть выбрано из нутрицевтиков, ноотропов, психоактивных веществ. Активное вещество может быть природного происхождения или получено синтетическим путем. Активное вещество может содержать, например, никотин, кофеин, таурин, теин, витамины, такие как B6 или B12 или C, мелатонин, каннабиноиды, или их составляющие, производные, или их комбинации. Активное вещество может содержать один или несколько компонентов, производных или экстрактов табака, конопли или другого растительного вещества.
В некоторых вариантах осуществления изобретения активное вещество содержит никотин.
В некоторых вариантах осуществления изобретения активное вещество содержит кофеин, мелатонин, или витамин B12.
Активное вещество может содержать один или несколько компонентов, производных или экстрактов конопли, таких как один или несколько каннабиноидов или терпенов.
Каннабиноиды - это класс природных или синтетических химических соединений, которые действуют на каннабиноидные рецепторы (т.е. CB1 и CB2) в клетках, подавляющие высвобождение нейромедиаторов в головном мозге. Каннабиноиды могут быть природного происхождения (фитоканнабиноиды) из растений, таких как конопля, из животных (эндоканнабиноиды), или искусственно изготовленными (синтетические каннабиноиды). Виды конопли экспрессируют по меньшей мере на 85 различных фитоканнабиноидов и делятся на подклассы, включая каннабигеролы, каннабихромены, каннабидиолы, тетрагидроканнабинолы, каннабинолы и каннабинодиолы, а также другие каннабиноиды. Каннабиноиды, содержащиеся в конопле, включают в себя, без ограничений: каннабигерол (CBG), каннабихромен (CBC), каннабидиол (CBD), тетрагидроканнабинол (THC), каннабинол (CBN), каннабинодиол (CBDL), каннабициклол (CBL), каннабиварин (CBV), тетрагидроканнабиварин (THCV), каннабидиварин (CBDV), каннабихромеварин (CBCV), каннабигероварин (CBGV), монометиловый эфир каннабигерола (CBGM), каннабинероловую кислоту, каннабидиоловую кислоту (CBDA), вариант пропил каннабинола (CBNV), каннабитриол (СВО), тетрагидроканнабмоловую кислоту (THCA) и тетрагидроканнабивариновую кислоту (THCV A).
Активное вещество может содержать или быть производным от одного или нескольких растительных веществ или их компонентов, производных или экстрактов. Используемый термин «ботанический» включает в себя любой материал, производный от растений, включая, но не ограничиваясь ими, экстракты, листья, кору, волокна, стебли, корни, семена, цветы, фрукты, пыльцу, шелуху, скорлупу и т.п. Альтернативно, материал может содержать активное соединение, естественно присутствующее в растительном веществе, полученное синтетическим путем. Материал может быть в форме жидкости, газа, твердого вещества, порошка, пыли, дроблёных частиц, гранул, пеллет, измельченных кусочков, полос, листов или подобных компонентов. Примерами растительных веществ являются табак, эвкалипт, звездчатый анис, конопля, какао, конопля, фенхель, лемонграсс, мята перечная, мята колосистая, ройбуш, ромашка, лен, имбирь, гинкго билоба, лещина, гибискус, лавр, солодка (лакрица), порошковый чай матча, матэ, кожица апельсина, папайя, роза, шалфей, чай, такой как зеленый чай или черный чай, тимьян, гвоздика, корица, кофе, анисовое семя (анис), базилик, лавровый лист, кардамон, кориандр, тмин, мускатный орех, орегано, перец стручковый, розмарин, шафран, лаванда, цедра лимона, мята, можжевельник, бузина, ваниль, грушанка, перилла многолетняя, куркума, куркума длинная, сандаловое дерево, кинза, бергамот, флердоранж, мирт, черная смородина, валериана, гвоздичный перец, мускатный орех, дамиен, майоран, оливковое масло, лимонная мелисса, лимонный базилик, лук-резанец, карви, вербена, полынь эстрагон, герань, шелковица, женьшень, теанин, теакрин, мака, ашваганда, дамиана, гуарана, хлорофилл, баобаб или любая их комбинация. Мята может быть выбрана из следующих сортов мяты: Mentha arvensis, Mentha c.v., Mentha niliaca, Mentha piperita, Mentha piperita citrata c.v., Mentha piperita c.v., Mentha spicata crispa, Mentha cordifolia, Mentha longifolia, Mentha suaveolens variegata, Mentha pulegium, Mentha spicata c.v. и Mentha suaveolens.
В некоторых вариантах осуществления изобретения растительное вещество выбрано из эвкалипта, звездчатого аниса, какао и конопли.
В некоторых вариантах осуществления изобретения растительное вещество выбрано из ройбуша и фенхеля.
Термины «ароматизирующая добавка» и «ароматизатор» относятся к материалам, которые, если это позволяют местные правила, могут использоваться для создания желаемого вкуса, аромата или других соматосенсорных ощущений в продукте для взрослых потребителей. Они могут включать в себя ароматизирующие материалы природного происхождения, растительные вещества, экстракты растительных веществ, синтетически полученные материалы или их комбинации (например, табак, конопля, солодка (лакрица), гортензия, эвгенол, лист магнолии японской с белой корой, ромашка, пажитник, гвоздика, клен, порошковый чай матча, ментол, японская мята, анисовое семя (анис), корица, куркума длинная, индийские специи, азиатские специи, целебные травы, грушанка, вишня, ягоды, брусника, клюква, персик, яблоко, апельсин, манго, клементин, лимон, лайм, тропические фрукты, папайя, ревень, виноград, дуриан, драконий фрукт, огурец, голубика, шелковица, цитрусовые фрукты, драмбуи, бурбон, шотландский виски, виски, джин, текила, ром, мята колосистая, мята перечная, лаванда, алоэ вера, кардамон, сельдерей, каскарилла, мускатный орех, сандаловое дерево, бергамот, герань, кат, насвар, бетель, кальян, сосна, медовая эссенция, розовое масло, ваниль, лимонное масло, апельсиновое масло, флердоранж, цвет вишни, кассия, тмин, коньяк, жасмин, иланг- иланг, шалфей, фенхель, васаби, гвоздичный перец, имбирь, кориандр, кофе, конопля, масло мяты любого вида из рода Mentha, эвкалипт, звездчатый анис, какао, лемонграсс, ройбуш, лен, гинкго билоба, лещина, гибискус, лавр, мате, кожица апельсина, роза, чай, такой как зеленый чай или черный чай, тимьян, можжевельник, цветки бузины, базилик, лавровый лист, тмин, орегано, перец стручковый, розмарин, шафран, цедра лимона, мята, перилла многолетняя, куркума, кинза, мирт, лист черной смородины, валериана, гвоздичный перец, мускат, дамиен, майоран, оливковое масло, мелисса, лимонный базилик, лук-резанец, карви, вербена, эстрагон, лимонен, тимол, камфен), усилители вкуса, блокаторы рецепторов горечи, активаторы или стимуляторы сенсорных рецепторов, сахара и/или заменители сахара (например, сукралоза, ацесульфам калий, аспартам, сахарин, цикламаты, лактоза, сахароза, глюкоза, фруктоза, сорбитол или маннитол) и другие добавки, такие как древесный уголь, хлорофилл, минералы, растительные вещества или освежающие дыхание агенты. Они могут быть имитацией, синтетическими или натуральными ингредиентами, или их смесями. Они могут быть в любой подходящей форме, например, в жидкой, такой как масло, твердой, такой как порошок, или в газообразной форме.
Предпочтительно, ароматизатор может содержать один или несколько мятных ароматизирующих веществ, предпочтительно, мятное масло любого вида из рода Mentha. Ароматизатор может содержать, состоять по или существу состоять из ментола.
В некоторых вариантах осуществления изобретения ароматизатор содержит ментол, мяту колосистую и/или мяту перечную.
В некоторых вариантах осуществления изобретения ароматизатор содержит ароматические компоненты огурца, голубики, цитрусовых фруктов, и/или брусники.
В некоторых вариантах осуществления изобретения ароматизатор содержит эвгенол.
В некоторых вариантах осуществления изобретения ароматизатор содержит ароматические компоненты, извлеченные из табака.
В некоторых вариантах осуществления изобретения ароматизатор содержит ароматические компоненты, извлеченные из конопли.
В некоторых вариантах осуществления изобретения ароматизатор может оказывать действие, направленное на достижение соматосенсорного ощущения, которое обычно вызывается химически и воспринимается стимуляцией пятого черепного нерва (тройничного нерва) в дополнение или вместо ароматических, или вкусовых нервов, при этом они могут включать в себя агенты, обеспечивающие нагревание, охлаждение, покалывание, эффект онемения. Подходящим агентом теплового воздействия может быть, например, ваниллилэтиловый эфир, а подходящим охлаждающим агентом может быть, например, эвкалиптол, WS-3.
Термин «аэрозольобразующий агент» относится к агенту, который способствует генерированию аэрозоля. Аэрозольобразующий агент может способствовать генерированию аэрозоля, способствуя начальному испарению и/или конденсации газа в аэрозоль с твердыми и/или жидкими частицами для вдыхания.
Подходящие аэрозольобразующие агенты включают в себя, например, полиол, такой как эритрит, сорбит, глицерин, а также гликоли, такие как пропиленгликоль или триэтиленгликоль; неполиол, такой как одноатомные спирты, углеводороды с высокой точкой кипения, кислоты, такие как молочная кислота, производные глицерина, сложные эфиры, такие как диацетин, триацетин, триэтиленгликольдиацетат, триэтилцитрат или миристаты, включая этилмиристат и изопропилмиристат, а также сложные эфиры алифатических карбоновых кислот, такие как метилстеарат, диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Предпочтительно, аэрозольобразующий агент может иметь композицию, которая не растворяет ментол. Аэрозольобразующий агент может содержать, состоять или по существу состоять из глицерина.
Термин «табачный материал» относится к любому материалу, содержащему табак или его производные. Термин «табачный материал» может включать в себя один или несколько следующих компонентов: табак, производные табака, взорванный табак, восстановленный табак или заменители табака. Табачный материал может содержать один или несколько компонентов из числа молотого табака, табачного волокна, резаного табака, экструдированного табака, табачных стеблей, восстановленного табака и/или табачного экстракта.
Табак, используемый для производства табачного материала, может быть любым подходящим табаком, например, отдельными сортами или смесями, нарезанным табачным волокном или цельным листом, включая табак Вирджиния, и/или Берли, и/или Ориентал. Это также могут быть «мелкие частицы» табака или пыль, взорванный табак, стебли, взорванные табачные жилки и другие материалы из обработанных стеблей, такие как нарезанные свернутые стебли. Табачный материал может быть молотым табаком или восстановленным табачным материалом. Восстановленный табачный материал может содержать табачные волокна, и может быть сформирован с помощью формовочной камеры, способом изготовления бумаги на основе длинносеточной бумагоделательной машины с обратным добавлением табачного экстракта или с помощью экструзии.
В некоторых случаях аморфное вещество содержит ментол.
Конкретные варианты осуществления изобретения, в которых аморфное вещество содержит ментол, могут особенно подходить для включения в расходный материал или в систему в виде измельченного листа. В этих вариантах осуществления изобретения аморфное вещество может иметь следующую композицию: гелеобразующий агент (предпочтительно содержащий альгинат, более предпочтительно содержащий комбинацию альгината и пектина) в количестве от около 20 до около 40 мас.%, или около от 25 до 35 мас.%; ментол в количестве от около 35 до около 60 мас.%, или от около 40 до 55 мас.%; аэрозольобразующий агент (предпочтительно содержащий глицерин) в количестве от около 10 до около 30 мас.% или от около 15 до около 25 мас.% (все рассчитывается на основе сухого веса).
В одном варианте осуществления изобретения аморфное вещество содержит около 32-33 мас.% смеси гелеобразующего агента альгината/ пектина; около 47-48 мас.% ментолового ароматизатора; и около 19-20 мас.% аэрозольобразующего агента с глицерином (все рассчитывается на основе сухого веса).
Как отмечено выше, аморфное вещество в этих вариантах осуществления изобретения может быть включено в расходный материал или в систему в виде измельченного листа. Измельченный лист в расходном материале или в системе может быть смешан с резаным табаком. В качестве альтернативы, аморфное вещество может быть выполнено в виде не измельченного листа. Предпочтительно, измельченный или не измельченный лист имеет толщину от около 0,015 до около 1 мм, предпочтительно от около 0,02 до около 0,07 мм.
Конкретные варианты осуществления изобретения аморфного вещества с ментолом могут особенно подходить для включения в расходный материал или в систему в виде листа, охватывающего по окружности стержень из аэрозольобразующего материала (например, табака). В этих вариантах осуществления изобретения аморфное вещество может иметь следующую композицию: гелеобразующий агент (предпочтительно содержащий альгинат, более предпочтительно содержащий комбинацию альгината и пектина) в количестве от около 5 до около 40 мас.%, или от около 10 до 30 мас.%; ментол в количестве от около 10 до около 50 мас.%, или от около 15 до 40 мас.%; аэрозольобразующий агент (предпочтительно содержащий глицерин) в количестве от около 5 до около 40 мас.%, или от около 10 до около 35 мас.%; и, возможно, наполнитель в количестве до 60 мас.%, например, в количестве от 5 до 20 мас.%, или от около 40 до 60 мас.% (все рассчитывается на основе сухого веса).
В одном из этих вариантов осуществления изобретения аморфное вещество содержит около 11 мас.% смеси гелеобразующего агента альгината/пектина; около 56 мас.% наполнителя из древесной массы; около 18% ментолового ароматизатора и около 15 мас.% глицерина (все рассчитывается на основе сухого веса).
В другом из этих вариантов осуществления изобретения аморфное вещество содержит около 22 мас.% смеси гелеобразующего агента альгината/пектина; около 12 мас.% наполнителя из древесной массы; около 36% ментолового ароматизатора и около 30 мас.% глицерина (все рассчитывается на основе сухого веса).
Как отмечено выше, аморфное вещество в этих вариантах осуществления изобретения может быть выполнено в виде листа. В одном варианте осуществления изобретения лист находится на носителе, содержащем бумагу. В одном варианте осуществления изобретения лист находится на носителе, содержащем металлическую фольгу, предпочтительно алюминиевую. В этом случае аморфное вещество примыкать к металлической фольге.
В одном варианте осуществления изобретения лист формирует часть слоистого материала со слоем (предпочтительно содержащим бумагу), прикрепленным к верхней и нижней поверхности листа. Предпочтительно, лист аморфного вещества имеет толщину от около 0,015 мм до около 1 мм.
В некоторых вариантах осуществления изобретения аморфное вещество содержит ароматизатор, не содержащий ментол. В этих случаях аморфное вещество может иметь следующую композицию: гелеобразующий агент (предпочтительно содержащий альгинат) в количестве от около 5 до около 40 мас.%, или от около 10 до около 35 мас.%, или от около 20 до около 35 мас.%; ароматизатор в количестве от около 0,1 до около 40 мас.%, от около 1 до около 30 мас.%, или от около 1 до около 20 мас.%, или от около 5 до около 20 мас.%; аэрозольобразующий агент (предпочтительно содержащий глицерин) в количестве от 15 до 75 мас.%, или от около 30 до около 70 мас.%, или от около 50 до около 65 мас.% и, возможно, наполнитель (предпочтительно древесная масса) в количестве менее около 60 мас.%, или около 20 мас.%, или около 10 мас.%, или около 5 мас.% (предпочтительно, аморфное вещество не содержит наполнителя) (все рассчитывается на основе сухого веса).
В одном из этих вариантов осуществления изобретения аморфное вещество содержит около 27 мас.% гелеобразующего агента альгината, около 14 мас.% ароматизатора и около 57 мас.% аэрозольобразующего агента с глицерином (все рассчитывается на основе сухого веса).
В другом из этих вариантов осуществления изобретения аморфное вещество содержит около 29 мас.% гелеобразующего агента альгината, около 9 мас.% ароматизатора, и около 60 мас.% глицерина (все рассчитывается на основе сухого веса).
Аморфное вещество в этих вариантах осуществления изобретения может быть включено в расходный материал или в систему в виде измельченного листа, возможно, смешанного с резаным табаком. В качестве альтернативы, аморфное вещество в этих вариантах осуществления изобретения может быть включено в расходный материал или в систему в виде листа, охватывающего по окружности стержень из пригодного для аэрозоля материала (например, табака). В качестве альтернативы, аморфное вещество в этих случаях может быть включено в расходный материал или в систему в виде расположенной на носителе части слоя.
В некоторых вариантах осуществления изобретения аморфное вещество содержит табачный экстракт. В этих случаях аморфное вещество может иметь следующую композицию: гелеобразующий агент (предпочтительно содержащий альгинат) в количестве от около 5 до около 40 мас.%, или от около 10 до 30 мас.%, или от около 15 до около 25 мас.%; табачный экстракт в количестве от около 30 до около 60 мас.%, или от около 40 до 55 мас.%, или от около 45 до около 50 мас.%; аэрозольобразующий агент (предпочтительно содержащий глицерин), в количестве от около 10 до около 50 мас.%, или от около 20 до около 40 мас.%, или от около 25 до около 35 мас.% (все рассчитывается на основе сухого веса).
В одном варианте осуществления изобретения аморфное вещество содержит около 20 мас.% гелеобразующего агента альгината, около 48 мас.% экстракта табака Вирджиния и около 32 мас.% глицерина (рассчитывается на основе сухого веса).
Аморфное вещество в этих вариантах осуществления изобретения может иметь любое подходящее содержание воды. Например, аморфное вещество может иметь содержание воды от около 5 до около 15 мас.%, или от около 7 до около 13 мас.%, или около 10 мас.%.
Аморфное вещество в этих вариантах осуществления изобретения может быть включено в состав расходного материала или системы в виде измельченного листа, возможно, смешанного с резаным табаком. В качестве альтернативы, аморфное вещество в этих вариантах осуществления изобретения может входить в состав расходного материала или системы в виде листа, охватывающего по окружности стержень из аэрозольобразующего материала (например, табака). В качестве альтернативы, аморфное вещество в этих вариантах осуществления изобретения может быть включено в состав расходного материала или системы в виде части расположенного на носителе слоя. Предпочтительно, в любом из этих случаев толщина аморфного вещества составляет от около 50 до около 200 мкм, или от около 50 до около 100 мкм, или от около 60 до около 90 мкм, предпочтительно около 77 мкм.
Суспензия для формирования такого аморфного вещества также может составлять часть изобретения. В некоторых случаях суспензия может иметь модуль упругости примерно от 5 до 1200 Па (также называемый модулем накопления). В некоторых случаях суспензия может иметь модуль вязкости примерно от 5 до 600 Па (также называемый модулем потерь).
Все описанные выше массовые проценты (обозначенные мас.%) рассчитаны на основе сухого веса, до тех пор, пока не указано иное. Все весовые соотношения также рассчитываются на основе сухого веса. Вес, указанный в пересчете на сухой вес, относится ко всему экстракту, суспензии или материалу, кроме воды, и может включать в себя компоненты, которые сами по себе являются жидкими при комнатной температуре и давлении, такие как глицерин. И наоборот, массовые проценты, указанные в пересчете на вес во влажном состоянии, относятся ко всем компонентам, включая воду.
Используемый термин «лист» означает элемент, ширина и длина которого существенно больше его толщины. Лист может быть, например, полосой.
Используемый термин «нагревающий материал» или «материал нагревателя» относится к материалу, который способен нагреваться при проникновении в него изменяющегося магнитного поля.
Индукционный нагрев - это процесс, при котором электропроводящий объект нагревается при проникновении в него изменяющегося магнитного поля. Процесс описывается законом индукции Фарадея и законом Ома. Индукционный нагреватель может содержать электромагнит и средство для пропускания изменяющегося электрического тока, например, переменного, через электромагнит. Когда электромагнит и нагреваемый объект расположены соответствующим образом относительно друг друга, так что создаваемое электромагнитом результирующее изменяющееся магнитное поле проникает в объект, внутри объекта генерируются один или несколько вихревых токов. Объект имеет сопротивление электрическому току, следовательно, когда в объекте возникают вихревые токи, происходит нагрев объекта. Этот процесс называется джоулевым, омическим или резистивным нагревом. Объект, который может подвергаться индукционному нагреву, называется воспринимающим элементом.
Было обнаружено, что если воспринимающий элемент имеет форму замкнутой электрической цепи, усиливается магнитная связь между воспринимающим элементом и используемым электромагнитом, что приводит к большему или усиленному джоулеву нагреву.
Магнитный гистерезисный нагрев - это процесс, при котором объект, изготовленный из магнитного материала, нагревается вследствие проникновения в объект переменного магнитного поля. Можно считать, что магнитный материал содержит множество магнитов атомного масштаба или магнитных диполей. Когда магнитное поле проникает в такой материал, магнитные диполи выравниваются с магнитным полем, следовательно, когда изменяющееся магнитное поле, например, переменное магнитное поле, создаваемое электромагнитом, проникает сквозь магнитный материал, ориентация магнитных диполей изменяется вместе с изменяющимся магнитным полем. Такая переориентация магнитных диполей вызывает выделение тепла в магнитном материале.
Когда объект является и электропроводным, и магнитным, проникновение в него переменного магнитного поля может вызвать как джоулев, так и магнитный гистерезисный нагрев объекта. Кроме того, использование магнитного материала может усилить магнитное поле, что также усиливает джоулев и магнитный гистерезисный нагрев.
В каждом из вышеупомянутых процессов, поскольку тепло генерируется внутри самого объекта, а не приходит от внешнего источника тепла посредством теплопроводности, может быть достигнуто быстрое повышение температуры в объекте и более равномерное распределение тепла, в частности, посредством выбора подходящего материала объекта и его геометрии, а также подходящей величине изменяющегося магнитного поля и ориентации его относительно объекта. Кроме того, поскольку индукционный нагрев и нагрев с помощью магнитного гистерезиса не требуют физического соединения между источником переменного магнитного поля и объектом, увеличивается свобода проектирования и улучшается контроль профиля нагрева, при этом стоимость изделия может быть снижена.
На фиг. 1 и 2 показан расходный материал в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Расходный материал 1 предназначен для использования с устройством нагревания аэрозольобразующего материала для испарения по меньшей мере одного компонента этого аэрозольобразующего материала, таким как устройство 100, показанное на фиг. 8 и описанное ниже.
Расходный материал 1 содержит полую трубку, содержащую носитель 16 и аэрозольобразующий материал 14, содержащий аморфное вещество, нанесенное на носитель 16. Аэрозольобразующий материал 14 может рассматриваться как покрытие на носителе 16. Аэрозольобразующий материал 14 может быть нанесен, например, способом распыления, электрораспыления, отливки или отливки ленты на носитель 16. Полая трубка расположена вокруг воздушного зазора 10 расходного материала 1. В этом варианте выполнения воздушный зазор 10 образован сквозным отверстием, которое проходит от одного продольного конца к противоположному продольному концу расходного материала 1. В других вариантах выполнения изобретения воздушный зазор 10 может быть образован глухим отверстием, которое только частично проходит от одного продольного конца расходной части 1 к противоположному продольному концу расходной части 1.
Полая трубка расходного материала 1 проходит вдоль центральной оси A-A, проходящей вдоль воздушного зазора 10, но в других вариантах выполнения конфигурация полой трубки может быть такой, что ось A-A смещена от воздушного зазора 10. В данном варианте выполнения полая трубка имеет удлиненную форму в направлении оси A-A, но в других вариантах ширина или диаметр полой трубки может быть больше или равен размеру полой трубки в направлении оси A-A, в результате чего полая трубка не является удлиненной. Полая трубка в этом варианте осуществления имеет круглую форму внутреннего и внешнего поперечного сечения. В других вариантах выполнения та или иная форма внутреннего и внешнего поперечного сечения полой трубки может быть отличной от круглой, например, может быть эллиптической, многоугольной, прямоугольной, квадратной, треугольной или звездообразной.
В некоторых вариантах осуществления изобретения носитель 16 образует по меньшей мере часть поверхности, например, самую внешнюю поверхность, полой трубки или всего расходного материала. В некоторых случаях носитель 16 образует по меньшей мере большую часть поверхности, например, всю поверхность. В данном варианте выполнения носитель 16 образует самую внешнюю поверхность полой трубки и расходного материала 1. Это помогает защитить пальцы или руки пользователя от соприкосновения с аэрозольобразующим материалом 14 во время манипуляций с расходным материалом, например, при вставлении расходного материала в устройство или удалении его из устройства. Это также помогает исключить контакт аэрозольобразующего материала 14 со стенкой, ограничивающей зону нагрева устройства, что способствует поддержанию устройства в относительной чистоте. Однако в других вариантах выполнения, таких как описанный ниже со ссылкой на фиг. 3, носитель 16 дополнительно или альтернативно образует самую внутреннюю поверхность полой трубки и/или расходного материала.
Носитель 16 в данном варианте выполнения является трубчатым. Кроме того, носитель 16 окружает аэрозольобразующий материал 14 и воздушный зазор 10, причем аэрозольобразующий материал 14 расположен между носителем 16 и воздушным зазором 10. В некоторых других вариантах выполнения носитель 16 может иметь другую форму, отличную от трубчатой. Например, в некоторых случаях носитель 16 может иметь проходящее в осевом направлении щелевое отверстие или другой сформированный в нем элемент, в результате чего носитель 16 имеет неоднородность по окружности и, таким образом, не образует полную трубку.
Носитель 16 может быть изготовлен из любого подходящего материала. Он должен быть достаточно термостойким, чтобы противостоять воздействию температур, которым он подвергается при нормальном использовании расходного материала 1, например, таким температурам, которые будут указаны ниже. Носитель 16 обеспечивает жесткость расходного материала 1. В некоторых вариантах осуществления изобретения носитель 16 не является пористым для аэрозоля, генерируемого из аэрозольобразующего материала 14 при использовании устройства. В некоторых вариантах выполнения носитель 16 содержит один или несколько следующих материалов: бумага, картона, бумажный картон, тонкий картон, восстановленный табак, пластик, металл и металлический сплав. Например, в некоторых случаях носитель 16 может содержать смотанный лист или полоску, например, из бумаги или картона, или из восстановленного табака. В некоторых случаях носитель 16 содержит ламинат из любых двух перечисленных выше материалов, таких как бумага и металл или металлический сплав. В других вариантах осуществления изобретения носитель 16 может содержать экструдируемую заготовку, например, пластмассы или материала, содержащего один или несколько металлов, или металлических сплавов. В некоторых вариантах осуществления изобретения носитель 16 содержит табачный материал, такой как лист восстановленного табака, или состоит из него.
В одном случае поверхность носителя 16, примыкающая к аэрозольобразующему материалу 14, может быть пористой. Например, в некоторых случаях носитель 16 содержит бумагу. Было обнаружено, что пористый носитель, такой как бумага, особенно подходит для настоящего изобретения, поскольку пористый слой, примыкающий к аэрозольобразующему материалу 14, образует с ним прочную связь. Аморфное вещество аэрозольобразующего материала 14 формируется путем сушки геля, и суспензия, из которой образуется гель, частично пропитывает пористый носитель (например, бумагу), в результате чего, когда гель застывает и образует поперечные связи, носитель частично связывается с гелем. Это обеспечивает прочное связывание между гелем и носителем (и между высушенным гелем и носителем). Пористый слой (например, бумага) также можно использовать в качестве носителя для ароматизатора. В некоторых случаях пористый слой может содержать бумагу, имеющую пористость 0-300 единиц Кореста (CU), предпочтительно 5-100 CU или 25-75 CU.
Кроме того, прочности связи аэрозольобразующего материала 14 с носителем 16 может способствовать шероховатость поверхности. Было обнаружено, что шероховатость бумаги (для поверхности, примыкающей к носителю) предпочтительно должна находиться в диапазоне 50-1000 секунд, предпочтительно 50-150 секунд, предпочтительно 100 секунд гладкости по Бекку в (измеряется в интервале давления воздуха 50,66- 48,00 кПа). Тестер гладкости по Бекку - это прибор, используемый для определения гладкости поверхности бумаги, в котором воздух под определенным давлением просачивается между гладкой стеклянной поверхностью и образцом бумаги, при этом время (в секундах) для фиксированного объема воздуха, который просачивается между этими поверхностями, и есть «гладкость по Бекку».
В некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере часть аэрозольобразующего материала 14 расположена радиально внутрь от носителя 16. В некоторых вариантах осуществления изобретения, таких как вариант, показанный на фиг. 1 и 2, весь аэрозольобразующий материал 14 расположен радиально внутрь от носителя 16. В других случаях часть аэрозольобразующего материала 14 может быть расположена по-другому, а не радиально внутрь от носителя 16, например, на продольной торцевой поверхности носителя 16, или на двух противоположных продольных торцевых поверхностях носителя 16. В некоторых вариантах осуществления изобретения, таких как описанные ниже со ссылкой на фиг. 3, по меньшей мере часть аэрозольобразующего материала 14 расположена радиально снаружи от носителя 16.
В некоторых вариантах осуществления изобретения аэрозольобразующий материал 14 образует по меньшей мере часть поверхности, например, самую внутреннюю поверхность полой трубки. Аэрозольобразующий материал 14 может составлять, по меньшей мере, большую часть поверхности полой трубки, например, всю поверхность полой трубки. В этом случае аэрозольобразующий материал 14 образует самую внутреннюю поверхность полой трубки. Это способствует доставке аэрозоля пользователю через воздушный зазор 10 при использовании устройства и способствует уменьшению или исключению отложения конденсата в устройстве при его использовании. Однако в других вариантах осуществления изобретения, таких как описанный ниже со ссылкой на фиг. 3, аэрозольобразующий материал 14 дополнительно или альтернативно образует самую внешнюю поверхность полой трубки. В некоторых случаях аэрозольобразующий материал 14 может не образовывать часть самой внутренней поверхности полой трубки. Например, в некоторых разновидностях варианта осуществления изобретения, показанного на фиг. 1 и 2, полая трубка может содержать другой слой (не показан), который образует самую внутреннюю поверхность полой трубки, и который может быть пористым для аэрозоля, вырабатываемого из аэрозольобразующего материала 14 при использовании устройства.
Как отмечалось выше, аэрозольобразующий материал 14 в этом варианте осуществления изобретения прикреплен к носителю 16 путем нанесения его на носитель 16 в виде покрытия. Покрытие может включать в себя распыление. Покрытие может включать в себя литье. Литье может содержать нанесение материала в жидкой или другой текучей форме на поверхность носителя 16 (или материала, который в конечном итоге сформирует носитель 16), а затем предоставление возможности материалу по меньшей мере частично затвердеть на поверхности носителя 16 для образования материала аэрозольобразующего 14, содержащего аморфное вещество. Аэрозольобразующий материал 14 в таком случае может называться «отливкой».
В других вариантах осуществления изобретения аэрозольобразующий материал 14, содержащий аморфное вещество, может быть прикреплен к носителю 16 с помощью технологии, отличной от покрытия. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения аэрозольобразующий материал 14 может быть прикреплен к носителю 16 посредством клея. Клей может содержать один или несколько компонентов из числа, например, гуммиарабика, натуральной или синтетической смолы, крахмалов, поливинилацетата (ПВА) и лака. В других вариантах осуществления изобретения прикрепление может осуществляться посредством использования крепежного средства или посадки с натягом между аэрозольобразующим материалом 14 и носителем 16, в результате чего аэрозольобразующий материал 14 удерживается в нужном положении относительно носителя 16. В некоторых вариантах осуществления изобретения аэрозольобразующий материал 14 может быть прикреплен к носителю 16 посредством захвата или зажатия между двумя слоями носителя 16, или между двумя носителями 16.
В рассматриваемом варианте осуществления изобретения аэрозольобразующий материал 14 является трубчатым. Более конкретно, аэрозольобразующий материал 14 прикреплен к внутренней поверхности носителя 16 таким образом, что он окружает воздушный зазор 10. В этом варианте осуществления изобретения аэрозольобразующий материал 14 покрывает всю или практически всю внутреннюю поверхность носителя 16. В других вариантах осуществления изобретения внутренняя поверхность носителя 16 может быть только частично покрыта аэрозольобразующим материалом 14. Например, аэрозольобразующий материал 14 может быть нанесен или иным образом прикреплен к носителю 16 как одна или несколько отдельных и разнесенных областей, таких как трубки из аэрозольобразующего материала 14. В некоторых примерно аэрозольобразующий материал 14 может быть нетрубчатым, например, в виде одной или нескольких накладок на носителе 16.
Расходный материал 1 по этому варианту осуществления изобретения подходит для введения в зону нагревания устройства, такую как зона 110 нагрева устройства 100, показанного на фиг. 8, при этом устройство имеет нагревательное приспособление, вызывающее нагревание аэрозольобразующего материала 14, когда расходный материал 1 находится в зоне нагрева. Попадая в зону 110 нагрева, нагревательное приспособление устройства нагревает аэрозольобразующий материал 14 с выделением по меньшей мере одного компонента этого аэрозольобразующего материала 14. В некоторых случаях устройство может быть выполнено с возможностью подведения тепловой энергии к расходному материалу 1, и в частности, к аэрозольобразующему материалу 14 через носитель 16. В некоторых таких случаях устройство содержит резистивный нагреватель, который нагревается при электрическом подключении резистивного нагревателя к источнику электропитания, и тепловая энергия проходит от резистивного нагревателя к расходному материалу 1. В некоторых других вариантах осуществления изобретения устройство может содержать генератор 112 магнитного поля для создания изменяющегося магнитного поля с целью проникновения в зону нагрева, когда расходный материал 1 находится в зоне 110 нагрева, а носитель 16 расходного материала 1 содержит нагревающий материал, способный нагреваться под действием проникающего изменяющегося магнитного поля. Соответственно, в этих других вариантах осуществления изобретения приспособление выполнено с возможностью приложения электромагнитной энергии к нагревающему материалу расходного материала 1 для выработки тепла в нагревающем материале, а затем тепловая энергия передается от носителя 16 к аэрозольобразующему материалу 14. В некоторых вариантах осуществления изобретения расходный материал 1 может содержать нагревающий материал, который частично или полностью внедрен в аэрозольобразующий материал 14. В других вариантах осуществления изобретения устройство 100 имеет нагреваемый элемент 120, содержащий нагревающий материал, причем нагреваемый элемент 120 находится в тепловом контакте с зоной 110 нагрева. При этом, устройство содержит также генератор 112 магнитного поля, который предназначен для генерирования изменяющегося магнитного поля, проникающего в нагреваемый элемент 120, чтобы вызывать его нагрев и, следовательно, зоны 110 нагрева. В любом случае летучий компонент (компоненты) аэрозольобразующего материала 14 затем проходят от аэрозольобразующего материала 14 в воздушный зазор 10, где они могут образовывать аэрозоль, который может выходить из расходного материала 1 при затяжке пользователя через расходный материал 1 или мундштук (если имеется) устройства 100.
В некоторых вариантах осуществления изобретения носитель 16 содержит нагревающий материал, способный нагреваться под действием изменяющегося магнитного поля. Нагревающий материал может быть, например, одним или несколькими материалами из указанных выше. Носитель 16 может состоять из нагревающего материала или по существу состоять из него. Предпочтительно, хотя не обязательно, чтобы носитель 16 содержал замкнутый контур нагревающего материала. Нагревающий материал может иметь по существу постоянную площадь поперечного сечения с осевым расстоянием вдоль расходного материала 1. Однако в других вариантах осуществления изобретения носитель 16 может не содержать такого нагревающего материала. В некоторых вариантах осуществления изобретения весь расходный материал может не содержать такого нагревающего материала.
На фиг. 3 показан расходный материал 2 согласно другому варианту осуществления изобретения. Расходный материал 2 предназначен для использования в устройстве нагревания аэрозольобразующего материала для испарения по меньшей мере одного компонента этого аэрозольобразующего материала, таком как устройство 100, показанное на фиг. 8 и описанное ниже. Расходный материал 2 содержит полую трубку, включающую в себя носитель 16 и аэрозольобразующий материал 14, содержащий аморфное вещество, нанесенное на носитель 16. Полая трубка расположена вокруг воздушного зазора 10 расходного материала 2.
Следует отметить, что расходный материал 2 по фиг. 3 аналогичен расходному материалу 1 по фиг. 1 и 2, при этом сходные элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями. Для краткости описание расходного материала 2 по фиг. 3 будет сосредоточено в первую очередь на его отличиях от расходного материала по фиг. 1 и 2. Однако следует отметить, что любые возможные изменения расходного материала 1 (или его составных частей) по фиг. 1 и 2, могут быть выполнены и с расходным материалом 2 (или его соответствующими частями) по фиг. 3 для образования дополнительных вариантов осуществления изобретения.
Хотя это явно не показано на фигурах, полая трубка расходного материала 2 также имеет удлиненную форму в направлении центральной оси A-A, которая проходит вдоль воздушного зазора 10, при этом полая трубка имеет в поперечном сечении круглую форму как внутренней, так и внешней поверхности. Однако в этом варианте осуществления изобретения аэрозольобразующий материал 14 расположен радиально снаружи от носителя 16. В некоторых случаях весь аэрозольобразующий материал 14 расположен радиально снаружи от носителя 16. В других случаях часть аэрозольобразующего материала 14 может располагаться по-другому, а не радиально снаружи от носителя 16, например, на продольной торцевой поверхности носителя 16 или на двух противоположных продольных торцевых поверхностях носителя 16.
Аэрозольобразующий материал 14 прикреплен к носителю 16 путем нанесения его на носитель 16, образуя покрытие. Покрытие может включать в себя распыление или литье. В данном случае носитель 16 образует самую внутреннюю поверхность полой трубки и расходного материала 2, а аэрозольобразующий материал 14 образует самую внешнюю поверхность полой трубки и расходного материала 2. При этом аэрозольобразующий материал 14 является трубчатым. Кроме того, в этом варианте осуществления изобретения аэрозольобразующий материал 14 окружает носитель 16 и воздушный зазор 10, причем носитель 16 расположен между аэрозольобразующим материалом 14 и воздушным зазором 10. В этом варианте осуществления изобретения аэрозольобразующий материал 14 покрывает всю или по существу всю внешнюю поверхность носителя 16. В других вариантах осуществления изобретения внешняя поверхность носителя 16 может быть покрыта аэрозольобразующим материалом 14 только частично. Например, аэрозольобразующий материал 14 может быть нанесен на носитель 16 в виде одного или нескольких отдельных и разнесенных областей, например, трубчатых. В некоторых вариантах осуществления изобретения аэрозольобразующий материал 14 может не быть трубчатым, например, в виде одной или нескольких накладок на носителе 16.
Расходный материал 2 подходит для введения его в зону нагрева устройства, которое имеет нагревательное приспособление, вызывающее нагревание аэрозольобразующего материала 14, когда расходный материал 2 находится в зоне нагрева. Находясь в зоне нагрева, нагревательное приспособление устройства нагревает аэрозольобразующий материал 14 с использованием любой из описанных выше технологий нагревания для испарения по меньшей мере одного компонента аэрозольобразующего материала 14. В некоторых случаях нагревательное приспособление устройства может входить внутрь воздушного зазора 10 расходного материала 2, когда расходный материал 2 находится в зоне нагрева, и приспособление может быть выполнено с возможностью подачи тепловой энергии к аэрозольобразующему материалу 14 через носитель 16. После испарения летучие компоненты аэрозольобразующего материала 14 проходят радиально наружу от аэрозольобразующего материала 14 и расходного материала 2, где они могут образовывать аэрозоль, и пользователь может затягиваться через расходный материал 2 или мундштук устройства, чтобы вдохнуть испарившийся компонент (компоненты) или аэрозоль.
На фиг. 4 показан расходный материал 3 согласно еще одному варианту осуществления изобретения. Расходный материал 3 предназначен для использования в устройстве нагревания аэрозольобразующего материала для испарения по меньшей мере одного компонента этого аэрозольобразующего материала, таком как устройство 100, показанное на фиг. 8 и описанное ниже. Расходный материал 3 содержит полую трубку, включающую в себя носитель 16 и аэрозольобразующий материал 14, содержащий аморфное вещество, нанесенное на носитель 16. Полая трубка расположена вокруг воздушного зазора 10 расходного материала 3.
Расходный материал 3 по фиг. 4 идентичен расходному материалу 1 по фиг. 1 и 2, за исключением формы носителя 16. Соответственно, одинаковые элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями, и для краткости при описании расходного материала 3 по фиг. 4 основное внимание будет уделено его отличиям от двух расходных материалов по фиг. 1 и 3. Следует отметить, что любые из возможных изменений расходного материала 1 (или его составных частей), представленных на фиг. 1 и 2, могут быть выполнены для расходного материала 3 (или его соответствующих составных частей) по фиг. 4 для образования дополнительных вариантов осуществления изобретения.
Расходный материал 3 и, более конкретно, носитель 16 этого материала содержит нагревающий материал, способный нагреваться под действием изменяющегося магнитного поля, нагревая тем самым аэрозольобразующий материал 14. Нагревающий материал может быть, например, любым одним или несколькими из описанных выше.
Носитель 16 включает в себя первый слой 18, содержащий нагревающий материал, и второй слой 20. Носитель 16 может быть слоистым материалом. Предпочтительно, хотя и не обязательно, чтобы носитель 16 (например, его первый слой 18) содержал нагревающий материал, такой как замкнутый контур нагревающегося материала. Нагревающий материал может быть, например, одним или несколькими из описанных выше. В этом варианте осуществления изобретения второй слой 20 не нагревается при проникновении в него изменяющегося магнитного поля, но в других вариантах осуществления изобретения второй слой 20 может также содержать нагревающий материал, который может быть таким же, как и нагревающий материал первого слоя 18, или отличаться от него. Второй слой, например, может содержать один или несколько следующих материалов: бумага, картон, бумажный картон, тонкий картон, восстановленный табак или пластик.
В этом варианте осуществления изобретения первый слой 18 расположен между аэрозольобразующим материалом 14 и вторым слоем 20. Аэрозольобразующий материал 14 нанесен на первый слой 18, а второй слой 20 образует самую внешнюю поверхность трубчатого элемента и расходного материала 3.
В других вариантах осуществления изобретения второй слой 20 может быть расположен между аэрозольобразующим материалом 14 и первым слоем 18, содержащим нагревающий материал. В некоторых таких других вариантах осуществления изобретения аэрозольобразующий материал 14 может быть нанесен на второй слой 20, а первый слой 18 может образовывать самую внешнюю поверхность трубчатого элемента и расходного материала 3. В дополнительных вариантах осуществления изобретения носитель 16 может содержать один или более дополнительных слоёв (не показаны), по меньшей мере один из которых образует самую внешнюю поверхность трубчатого элемента и, возможно, расходного материала 3. В некоторых таких вариантах осуществления изобретения первый слой 18, содержащий нагревающий материал, может быть расположен между вторым слоем 20 и одним или несколькими дополнительными слоями. Кроме того, в некоторых таких вариантах осуществления изобретения аэрозольобразующий материал 14 может быть нанесен на второй слой 20 и/или на один или несколько дополнительных слоев. Специалисту в данной области техники могут быть очевидны и другие компоновки. В разновидностях каждого из этих описанных вариантов осуществления изобретения аэрозольобразующий материал 14 может быть прикреплен к носителю 16 с помощью технологии, отличной от покрытия, такой как любая из технологий, описанной в отношении расходного материала 1 по фиг. 1 и 2.
Расходный материал 3 по этому варианту осуществления изобретения подходит для введения в зону нагрева устройства, которое имеет нагревательное приспособление, вызывающее нагревание аэрозольобразующего материала 14, когда расходный материал 3 находится в зоне нагрева. Нагревательное приспособление устройства нагревает аэрозольобразующий материал 14 с использованием любой из описанных выше технологий нагрева для испарения по меньшей мере одного компонента аэрозольобразующего материала 14. Испаренные компоненты аэрозольобразующего материала 14 выходят из аэрозольобразующего материала 14 в воздушный зазор 10, где они могут образовывать аэрозоль, и оттуда могут выходить из расходного материала 3, если пользователь затягивается через расходную часть 3 или мундштук (если он имеется) устройства.
Как отмечалось выше, расходный материал 3 по фиг. 4 идентичен расходному материалу 1 по фиг. 1 и 2, за исключением формы носителя 16. Аналогичным образом в некоторых вариантах осуществления изобретения расходный материал может быть идентичен расходному материалу 2 по фиг. 3, за исключением формы носителя 16. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения расходный материал 2 по фиг. 3 может быть модифицирован таким образом, чтобы носитель 16 содержал первый слой, содержащий нагревающий материал, и второй слой. Нагревающий материал может быть, например, одним или несколькими из рассмотренных выше. В некоторых вариантах осуществления изобретения второй слой может не нагреваться при проникновении в него изменяющегося магнитного поля. В других вариантах осуществления изобретения второй слой может содержать нагревающий материал, который может быть таким же, как и нагревающий материал первого слоя, или отличаться от него. Второй слой, например, может содержать один или несколько следующих материалов: бумага, картон, бумажный картон, тонкий картон, восстановленный табак или пластик. В некоторых вариантах осуществления изобретения первый слой расположен между аэрозольобразующим материалом 14 и вторым слоем. В некоторых вариантах осуществления изобретения аэрозольобразующий материал 14 нанесен на первый слой, а второй слой образует самую внутреннюю поверхность трубчатого элемента и расходного материала. В других вариантах осуществления изобретения второй слой может быть расположен между аэрозольобразующим материалом 14 и первым слоем, содержащим нагревающий материал. В некоторых таких других вариантах осуществления изобретения аэрозольобразующий материал 14 может быть нанесен на второй слой, а первый слой может образовывать самую внутреннюю поверхность трубчатого элемента и расходного материала. В других вариантах осуществления изобретения носитель 16 может содержать один или несколько дополнительных слоев (не показаны), по меньшей мере один из которых образует самую внутреннюю поверхность трубчатого элемента и, возможно, расходного материала. В некоторых таких вариантах осуществления изобретения первый слой, содержащий нагревающий материал, может быть расположен между вторым слоем и одним или несколькими дополнительными слоями. Кроме того, в некоторых таких вариантах осуществления изобретения аэрозольобразующий материал 14 может быть нанесен на второй слой, и/или на один или несколько дополнительных слоев. Специалисту в данной области техники могут быть очевидны и другие компоновки.
На фиг. 5 показан расходный материал 4 согласно еще одному варианту осуществления изобретения. Расходный материал 4 предназначен для использования в устройстве нагревания аэрозольобразующего материала для испарения по меньшей мере одного компонента этого аэрозольобразующего материала, таком как устройство 100, показанное на фиг. 8 и описанное ниже. Расходный материал 4 содержит полую трубку, включающую в себя носитель 16 и аэрозольобразующий материал 14, содержащий аморфное вещество, нанесенное на носитель 16. Полая трубка расположена вокруг воздушного зазора 10 расходного материала 4.
Расходный материал 4 по фиг. 5 аналогичен расходному материалу 2 по фиг. 3, и сходные элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями. Для краткости при описании расходного материала 4 по фиг. 5 основное внимание будет уделено его отличиям от двух расходных материалов по фиг. 2 и 4. Следует отметить, что любые из возможных изменений расходного материала 2 (или его составных частей), по фиг. 3, могут быть выполнены для расходного материала 4 (или его соответствующих составных частей) по фиг. 5 для образования дополнительных вариантов осуществления изобретения. Например, носитель 16 может быть выполнен в форме любого из описанных выше носителей 16, так что в некоторых вариантах осуществления изобретения носитель 16 содержит нагревающий материал, способный нагреваться при проникновении в него изменяющегося магнитного поля, нагревая аэрозольобразующий материал 14. Нагревающий материал, например, может быть одним или несколькими из описанных выше. В других вариантах осуществления изобретения носитель 16 может не содержать такого нагревающего материала. В некоторых вариантах осуществления весь расходный материал 4 может не содержать нагревающего материала.
Расходный материал 4 содержит корпус из пористого удерживающего аэрозоль материала 11. В этом варианте осуществления изобретения полая трубка содержит корпус из пористого удерживающего аэрозоль материала 11. В этом варианте осуществления изобретения аэрозольобразующий материал 14 расположен радиально между носителем 16 и корпусом из пористого удерживающего аэрозоль материала 11. В частности, корпус из пористого удерживающего аэрозоль материала 11 расположен радиально снаружи от аэрозольобразующего материала 14. В некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере часть корпуса из пористого удерживающего аэрозоль материала 11 может быть расположена на продольной торцевой поверхности аэрозольобразующего материала 14 или на двух противоположных торцевых поверхностях аэрозольобразующего материала 14.
Корпус из пористого удерживающего аэрозоль материала 11 предназначен для удержания аэрозоля, сгенерированного из аэрозольобразующего материала 14 при нагревании этого материала 14 во время использовании устройства. Пористый удерживающий аэрозоль материал 11 способствует тому, чтобы испарившийся материал, сгенерированный из аэрозольобразующего материала 14 при использовании устройства, не конденсировался на поверхности устройства 100, с которым используется расходный материал 4. В некоторых вариантах осуществления изобретения выполнение корпуса из пористого удерживающего аэрозоль материала 11 помогает увеличить площадь поверхности, на которой выработанный из аэрозольобразующего 14 при использовании устройства может образовываться в расходном материале 4. В некоторых вариантах осуществления изобретения такой корпус помогает увеличить количество видимого аэрозоля, выработанного из аэрозольобразующего материала 14, при использовании устройства, и, таким образом, может улучшить восприятие потребителей.
В некоторых вариантах осуществления изобретения корпус из пористого удерживающего аэрозоль материала 11 не содержит аэрозольобразующего материала. В некоторых вариантах осуществления изобретения пористый удерживающего аэрозоль материал 11 содержит один или несколько следующих материалов: вата, флис, нетканый материал, нетканый флис, тканый материал, трикотажный материал, нейлон, пена, полистирол, полиэфир, полиэфирная нить, полипропилен или смесь полиэфира и полипропилена. В других вариантах осуществления изобретения корпус из пористого удерживающего аэрозоль материала 11 может содержать аэрозольобразующий материал.
В этом варианте осуществления аэрозольобразующий материал 14 находится в контакте с корпусом из пористого удерживающего аэрозоль материала 11, но в других вариантах осуществления изобретения между аэрозольобразующим материалом 14 и корпусом из пористого удерживающего аэрозоль материала 11 может быть дополнительный слой материала. Дополнительный слой материала может увеличивать жесткость или прочность расходного материала 4 и может способствовать сохранению относительных положений аэрозольобразующего материала 14 и пористого удерживающего аэрозоль материала 11, и/или может способствовать удержанию вместе различных областей аэрозольобразующего материала 14. Такой дополнительный слой материала должен быть проницаемым для аэрозоля, выработанного из аэрозольобразующего материала 14, чтобы аэрозоль мог достигать пористого удерживающего аэрозоль материала 11.
В этом варианте осуществления изобретения корпус из пористого удерживающего аэрозоль материала 11 является трубчатым. Кроме того, в этом варианте осуществления изобретения корпус из пористого удерживающего аэрозоль материала 11 окружает аэрозольобразующий материал 14, носитель 16 и воздушный зазор 10, причем аэрозольобразующий материал 14 расположен между носителем 16 и корпусом из пористого удерживающего аэрозоль материала 11. В некоторых других вариантах осуществления изобретения корпус из пористого удерживающего аэрозоль материала 11 может быть другим, отличным от трубчатого. Например, корпус из пористого удерживающего аэрозоль материала 11 может иметь проходящее в осевом направлении щелевое отверстие или другой сформированный в нем элемент, так что корпус из пористого удерживающего аэрозоль материала 11 имеет нарушение непрерывности по окружности и, следовательно, не образует полную трубку.
Расходный материал 4 по фиг. 5 также содержит внешнее покрытие 12. В этом варианте осуществления изобретения внешнее покрытие 12 является трубчатым. Кроме того, в этом варианте осуществления изобретения внешнее покрытие 12 окружает корпус из пористого удерживающего аэрозоль материала 11, который расположен между внешним покрытием 12 и аэрозольобразующим материалом 14.
Наружное покрытие 12 может быть выполнено из любого подходящего материала. Наружное покрытие 12 должно быть достаточно термостойким, чтобы противостоять воздействию температур, которым оно подвергается при нормальном использовании, например, температурам, которые будут приведены далее. В некоторых вариантах осуществления изобретения внешнее покрытие 12 не проницаемо для аэрозоля, образующегося при использовании пригодного аэрозольобразующего материала 14. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения испаренный материал, при использовании сгенерированный из аэрозольобразующего материала 14 и содержащийся в корпусе из пористого удерживающего аэрозоль материала 11, направляется внешним покрытием 12 для выхода из расходного материала 4 через осевой конец корпуса из пористого материала 11.
В некоторых вариантах осуществления изобретения внешнее покрытие 12 содержит один или несколько следующих материалов: бумага, картон, бумажный картон, тонкий картон, восстановленный табак, пластик, металл или металлический сплав. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения внешнее покрытие 12 может содержать смотанный лист или полоску, например, из бумаги, или картона, или восстановленного табака. В других вариантах осуществления изобретения внешнее покрытие 12 может содержать экструдируемую заготовку, например, из пластмассы или материала, содержащего один или несколько металлов.
В некоторых других вариантах осуществления изобретения внешнее покрытие 12 может быть другим, не трубчатым, либо отсутствовать в расходном материале 4.
В различных вариациях вариантов осуществления изобретения по фиг. 1-4 расходный материал 1, 2, 3 может содержать корпус из пористого удерживающего аэрозоль материала 11 для удержания аэрозоля, при использовании устройства сгенерированного из аэрозольобразующего материала 14 во время нагревания. В некоторых таких вариациях аэрозольобразующий материал 14 может быть расположен радиально между носителем 16 и корпусом из пористого удерживающего аэрозоль материала 11. В некоторых таких случаях расходный материал 1, 2, 3 также содержит внешнее покрытие 12 с корпусом из пористого удерживающего аэрозоль материала 11, расположенным между внешним покрытием 12 и аэрозольобразующим материалом 14.
На фиг. 6 показан расходный материал 5 согласно еще одному варианту осуществления изобретения. Расходный материал 5 предназначен для использования в устройстве нагревания аэрозольобразующего материала для испарения по меньшей мере одного компонента этого аэрозольобразующего материала, таком как устройство 100, показанное на фиг. 8 и описанное ниже. Расходный материал 5 содержит полую трубку, включающую в себя носитель 16 и аэрозольобразующий материал 14, содержащий аморфное вещество, нанесенное на носитель 16. Полая трубка расположена вокруг воздушного зазора 10 расходного материала 5.
Расходный материал 5 по фиг. 5 аналогичен расходному материалу 2 по фиг. 3, и сходные элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями. Для краткости при описании расходного материала 5 по фиг. 6 основное внимание будет уделено его отличиям от двух расходных материалов по фиг. 2 и 5. Следует отметить, что любые из возможных изменений расходного материала 2 (или его составных частей), по фиг. 3, могут быть выполнены для расходного материала 5 (или его соответствующих составных частей) по фиг. 6 для образования дополнительных вариантов осуществления изобретения. Например, носитель 16 может быть выполнен в форме любого из описанных выше носителей 16, так что в некоторых вариантах осуществления изобретения носитель 16 содержит нагревающий материал, способный нагреваться при проникновении в него изменяющегося магнитного поля, нагревая аэрозольобразующий материал 14. Нагревающий материал, например, может быть одним или несколькими из описанных выше. В других вариантах осуществления изобретения носитель 16 может не содержать такого нагревающего материала. В некоторых вариантах осуществления весь расходный материал 5 может не содержать нагревающего материала.
Носитель 16 в этом варианте осуществления изобретения образует самую внутреннюю поверхность расходного материала 5. В других вариантах осуществления изобретения носитель 16 может образовывать только часть самой внутренней поверхности. Носитель 16 в этом варианте осуществления изобретения имеет также множество отверстий 16a, проходящих через него для обеспечения возможности для аэрозоля, сгенерированного из материала, способного к образованию аэрозоля, во время нагревания этого материала, способного к образованию аэрозоля, при использовании устройства проходить к самой внутренней поверхности расходной части 5. В других вариантах осуществления может быть выполнено только одно такое отверстие 16а. Отверстие 16а или каждое такое отверстие может иметь любую подходящую форму, например, в виде перфорации в носителе 16.
Расходный материал 5 в этом варианте осуществления изобретения имеет внешнее покрытие 12, которое окружает аэрозольобразующий материал 14, расположенный между внешним покрытием 12 и носителем 16. Внешнее покрытие 12 может принимать любую из форм, описанных выше для внешнего покрытия 12 расходного материала 4 по фиг. 5. Однако в некоторых вариантах осуществления изобретения внешнее покрытие 12 может быть не проницаемым для аэрозоля, выработанного из аэрозольобразующего материала при использовании устройства. Например, в некоторых случаях испарившийся материал, выработанный из аэрозольобразующего материала 14, направляется внешним покрытием 12 для выхода из расходного материала 4, обычно радиально внутрь к воздушному зазору 10 через одно или несколько отверстий 16a в носителе 16. Из воздушного зазора 10 аэрозоль может выходить из расходного материала 5, если пользователь затягивается через расходный материал 5 или мундштук (если он имеется) устройства 100.
В других вариантах осуществления изобретения расположение носителя 16 и внешнего покрытия 12 может быть изменено, так что внешние покрытие 12 направляет испарившийся материал, выработанный из аэрозольобразующего материала 14, на выход из расходного материала 4 в общем направлении радиально наружу через одно отверстие или несколько отверстий 16a в носителе 16.
В некоторых вариантах осуществления изобретения расходный материал 1, 2, 3, 4, 5 также содержит фильтр (не показан). Фильтр предназначен для фильтрации аэрозоля или паров, выделяемых из аэрозольобразующего материала 14 при использовании устройства. Альтернативно или дополнительно, фильтр может быть предназначен для регулирования падения давления по длине расходного материала 1, 2, 3, 4, 5. Фильтр может быть любого типа, используемого в табачной промышленности. Например, он может быть изготовлен из ацетата целлюлозы. В некоторых вариантах осуществления изобретения фильтр является по существу цилиндрическим с по существу круглым поперечным сечением и продольной осью. В других вариантах осуществления изобретения фильтр может иметь другое поперечное сечение или не быть удлиненным.
В некоторых вариантах осуществления изобретения фильтр упирается в продольный конец полой трубки и совмещается с ней в осевом направлении. В других вариантах осуществления изобретения фильтр может быть разнесен с полой трубкой, например, с помощью зазора, и/или одним или несколькими дополнительными компонентами расходного материала 1, 2, 3, 4, 5. Примерами дополнительных компонентов являются источник добавки или ароматизатора (такой как капсула или нить, содержащие добавку или ароматизатор), который может удерживаться корпусом фильтрующего материала, или, например, между двумя корпусами фильтрующего материала.
Расходный материал 1, 2, 3, 4, 5 может также содержать обертку, которая обернута вокруг полой трубки и фильтра, для удержания фильтра относительно полой трубки. Обертка может охватывать полую трубку и фильтр. Обертка может быть обернута вокруг полой трубки и фильтра таким образом, чтобы ее свободные концы перекрывали друг друга. Обертка может образовывать часть или всю круговую внешнюю поверхность расходного материала 1, 2, 3, 4, 5. Обертка может быть изготовлена из любого подходящего материала, такого как бумага, картон или восстановленный аэрозольобразующий материал (например, восстановленный табак). Обертка может также содержать клей (не показан), который склеивает перекрывающиеся свободные концы обертки. Клей помогает предотвратить разделение перекрывающихся свободных концов обертки. В других вариантах осуществления изобретения клей может отсутствовать или обертка может отличаться от описанной выше. В других вариантах осуществления изобретения фильтр может удерживаться относительно полой трубки с помощью соединителя, отличного от обертки, например, такого как клей.
В некоторых вариантах осуществления изобретения расходный материал 1, 2, 3, 4, 5 может иметь длину в осевом направлении от 30 до 150 мм, например, от 70 до 120 мм.
В некоторых вариантах осуществления изобретения полая трубка может иметь внутренний размер (например, внутренний диаметр) в направлении, перпендикулярном осевому направлению, от 2 до 10 мм, например, от 4 до 8 мм.
В некоторых вариантах осуществления изобретения полая трубка может иметь внешний размер (например, внешний диаметр) в направлении, перпендикулярном осевому направлению, от 4 до 10 мм, например, от 4,5 до 8 мм.
В некоторых вариантах осуществления изобретения полая трубка может иметь толщину в направлении, перпендикулярном осевому направлению, от 0,15 до 0,5 мм, например, от 0,2 до 0,3 мм.
В некоторых вариантах осуществления изобретения аэрозольобразующий материал 14 может иметь толщину в направлении, перпендикулярном осевому направлению расходного материала, меньшую или равную 1, 0,5, 0,25, 0,2, 0,1 или 0,05 мм. Толщина может составлять от 0,05 до 1,0 мм. В некоторых вариантах осуществления изобретения аэрозольобразующий материал 14, содержащий аморфное вещество, выполнен в виде тонкой пленки, нанесенной на носитель 16 или иным образом прикрепленной к нему.
На фиг. 7 показана блок-схема способа 70 изготовления расходного материала для использования в устройстве нагревания аэрозольобразующего материала для испарения по меньшей мере одного компонента этого аэрозольобразующего материала. Способ, показанный на фиг. 7, может быть использован для изготовления любых описанных выше расходных материалов.
Указанный способ содержит этап 72, на котором образуют полую трубку, содержащую носитель и аэрозольобразующий материал, включающий в себя аморфное вещество, прикрепленное к носителю. Носитель может быть, например, любым из описанных выше носителей 16. Аналогично, аэрозольобразующий материал может представлять собой, например, любой из описанных выше аэрозольобразующих материалов 14.
В некоторых вариантах осуществления изобретения этап 72 включает в себя этап 74, на котором прикрепляют аэрозольобразующий материал 14 к носителю 16, а затем осуществляют этап 76, на котором формируют полую трубку. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления изобретения носитель 16 может быть плоским или по существу плоским в то время, когда к нему прикрепляется аэрозольобразующий материал 14. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления изобретения носитель 16 и аэрозольобразующий материал 14 можно соединять во время формирования полой трубки. В таком случае можно сворачивать комбинацию носителя 16 с аэрозольобразующим материалом 14 в трубчатую или по существу трубчатую форму. Такое сворачивание может осуществляться, например, вокруг оправки. В других вариантах осуществления изобретения носитель 16 формируется в трубчатую или по существу трубчатую форму, и в дальнейшем к нему прикрепляется аэрозольобразующий материал 14.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ содержит изготовление носителя 16. Например, как указано выше, носитель 16 может содержать множество слоев, и его изготовление может содержать сборку этих слоев для формирования носителя 16, например, путем склеивания. По меньшей мере один из слоев может иметь форму листа или полосы. По меньшей мере один из слоев может содержать нагревающий материал, такой как один или несколько из любых описанных выше материалов. По меньшей мере один из слоев сам по себе может не нагреваться при проникновении в него изменяющегося магнитного поля.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, таких как некоторые из тех, в которых этап 74 прикрепления выполняется перед этапом 76 формирования, на этапе 74 прикрепления наносят аэрозольобразующий материал 14 на носитель 16. Как описано выше, такое покрытие может содержать, например, распыление, электрораспыление, литье или ленточное литье. Такое литье может включать в себя нанесение материала в жидкой или другой текучей форме на поверхность носителя 16 (или материала, который в конечном итоге будет формировать носитель 16), а затем позволить материалу хотя бы частично затвердеть на поверхности носителя 16 для образования аэрозольобразующего материала 14, содержащего аморфное вещество. Материал в жидкой или другой текучей форме может быть способным к образованию аэрозоля в этой форме или может стать способным к образованию аэрозоля только после того, как он затвердеет.
В некоторых вариантах осуществления изобретения на этапе 74 прикрепления может использоваться иная технология, нежели покрытие. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения этапе 74 прикрепления приклеивают аэрозольобразующий материал 14 к носителю 16 с использованием клея, например, такого как любой из описанных выше.
В некоторых вариантах осуществления изобретения аэрозольобразующий материал 14 образует по меньшей мере часть поверхности полой трубки. В некоторых вариантах осуществления изобретения аэрозольобразующий материал 14 образует всю поверхность полой трубки. В некоторых вариантах осуществления изобретения эта поверхность представляет собой самую внутреннюю поверхность полой трубки.
На фиг. 8 схематично показана система 1000, содержащая расходный материал 1, показанный на фиг. 1 и 2, и устройство 100 для нагревания аэрозольобразующего материала 14 в расходном материале 1 для испарения по меньшей мере одного компонента этого аэрозольобразующего материала 14. В других вариантах осуществления изобретения расходный материал 1 может быть заменен любым из другим расходным материалом, таким как расходные материалы 2, 3, 4, 5, показанные на фиг. 3-6. В данном варианте осуществления изобретения устройство 100 представляет собой изделие для нагревания табака (также известное в данной области техники как устройство для нагревания табака или нагревательное устройство без сжигания).
Устройство 100 содержит зону 110 нагрева для приема расходных частей 1, 2, 3, 4, 5 и нагревательное приспособление 112 для нагревания аэрозольобразующего материала 14, когда расходные материалы 1, 2, 3, 4, 5 находятся в зоне 110 нагрева.
Устройство 100 может иметь впускное отверстие для воздуха (не показано), которое по текучей среде соединяет зону 110 нагрева с внешней частью устройства 100. Пользователь может иметь возможность вдыхать летучие компоненты аэрозольобразующего материала, вытягивая их из зоны 110 нагрева. Поскольку летучие компоненты удаляются из зоны 110 нагрева и расходных материалов 1, 2, 3, 4, 5, воздух может втягиваться в зону 110 нагрева через впускное отверстие для воздуха устройства 100.
В этом варианте осуществления изобретения зона 110 нагрева содержит углубление для приема по меньшей мере части расходного материала 1, 2, 3, 4, 5. В других вариантах осуществления изобретения зона 110 нагрева может быть другой, отличной от углубления, например, это может быть полка, поверхность или выступ, и может потребоваться механическое соединение с расходным материалом 1, 2, 3, 4, 5 для взаимодействия с ним или для его приема. В данном варианте осуществления изобретения зона 110 нагрева имеет удлиненную форму и такие размеры и форму, чтобы вместить весь расходный материал 1, 2, 3, 4, 5. В других вариантах осуществления изобретения зона 110 нагрева может иметь размеры, позволяющие принимать только часть расходного материала 1, 2, 3, 4, 5.
В некоторых вариантах осуществления изобретения приспособление 112 содержит источник электропитания, резистивный нагреватель, способный нагреваться при пропускании через него электрического тока, и контроллер для управления электрическим током, проходящим через резистивный нагреватель. Резистивный нагреватель выполнен с возможностью подачи тепловой энергии в зону 110 нагрева и, следовательно, к расходным материалам 1, 2, 3, 4, 5, когда расходный материал находится в зоне 110 нагрева. Резистивный нагреватель вызывает подачу тепловой энергии к аэрозольобразующему материалу 14 через носитель 16. В некоторых вариантах осуществления изобретения резистивный нагреватель может входить в зону 110 нагрева, располагаясь в воздушном зазоре 10 расходного материала, когда этот расходный материал находится в зоне 110 нагрева. Например, такую конфигурацию можно использовать, когда расходный материал является одним из тех, что показаны на фиг. 3 или 5. В некоторых других вариантах осуществления изобретения резистивный нагреватель может быть расположен радиально снаружи от расходного материала, когда расходный материал находится в зоне 110 нагрева. Например, резистивный нагреватель может по меньшей мере частично ограничивать зону 110 нагрева. Такая конфигурация может использоваться, когда расходный материал является одним из тех, что показаны, например, на фиг. 1, 2, 4 и 6. В некоторых вариантах осуществления изобретения приспособление может содержать первый резистивный нагреватель, который находится в воздушном зазоре 10 расходного материала, когда тот находится в зоне 110 нагрева, и второй резистивный нагреватель, который расположен радиально снаружи от расходного материала, когда тот находится в зоне 110 нагрева. Например, такую конфигурацию можно использовать, когда расходный материал является таким, который показан на фиг. 5.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, таких как показанный на фиг. 8, приспособление 112 содержит генератор магнитного поля для создания переменного магнитного поля, проникающего в зону 110 нагрева, когда расходный материал находится в зоне 110 нагрева. Такое устройство 100 подходит для использования, когда расходный материал содержит нагревающий материал, использующийся при нагревании аэрозольобразующего материала 14.
В этом варианте осуществления изобретения генератор магнитного поля содержит источник 113 электропитания, катушку 114, средство 116 для пропускания изменяющегося электрического тока, например, переменного, через катушку 114, контроллер 117 и пользовательский интерфейс 118 для взаимодействия пользователя с контроллером 117.
Источник 113 электропитания в этом варианте осуществления изобретения представляет собой перезаряжаемую батарею. В других вариантах осуществления изобретения источник 113 электропитания может быть другим, например, не перезаряжаемой батареей, конденсатором, гибридным аккумулятором-конденсатором или подключением к сети электропитания.
Катушка 114 может иметь любую подходящую форму. В некоторых вариантах осуществления изобретения катушка 114 представляет собой спиральную катушку из электропроводящего материала, такого как медь. В некоторых вариантах осуществления изобретения катушка выполнена плоской, т.е. представляет собой двумерную спираль из электропроводящего материала, такого как медь. В некоторых вариантах осуществления изобретения катушка 114 окружает зону 110 нагрева. В некоторых вариантах осуществления изобретения катушка 114 проходит вдоль продольной оси, которая по существу выровнена с продольной осью зоны 110 нагрева. Выровненные оси могут совпадать. В качестве альтернативы выровненные оси могут быть параллельны или наклонены друг к другу.
В данном варианте осуществления изобретения средство 116 пропускания изменяющегося тока через катушку 114 электрически подключено между источником 113 электропитания и катушкой 114. В этом варианте осуществления изобретения контроллер 117 также электрически подключен к источнику 113 электропитания и присоединен к средству 116 управления для управления этим устройством 116. Более конкретно, в этом варианте осуществления изобретения контроллер 117 предназначен для управления устройством 116, чтобы управлять подачей электропитания от источника 113 на катушку 114. В этом варианте осуществления изобретения контроллер 117 содержит интегральную микросхему (IC), такую как IC на печатной плате (PCB). В других вариантах осуществления изобретения контроллер 117 может быть выполнен иначе. В некоторых вариантах осуществления изобретения устройство 100 может иметь единственный электрический или электронный компонент, включающий в себя средство 116 и контроллер 117. В этом случае контроллер 117 управляется действиями пользователя через пользовательский интерфейс 118. Пользовательский интерфейс 118 может содержать нажимную кнопку, кнопку-тумблер, циферблат, сенсорный экран, или подобные компоненты. В других вариантах осуществления изобретения пользовательский интерфейс 118 может быть удаленным и подключаться к остальной части устройства 100 по беспроводной связи, например, через Bluetooth.
В этом варианте осуществления изобретения действия пользователя через пользовательский интерфейс 118 приводят к с помощью контроллера 117 пропускание устройством 116 переменного электрического тока через катушку 114. Это вызывает генерирование катушкой 114 переменного магнитного поля. Катушка 114 и зона 110 нагрева устройства 100 соответственно расположены относительно друг друга так, что когда расходный материал расположен в зоне 110 нагрева, изменяющееся магнитное поле, создаваемое катушкой 114, проникает в нагревающий материал расходного материала, такого как нагревающий материал в носителе 16 расходного материала. Когда нагревающий материал является электропроводным, это проникновение вызывает появление в нагревающем материале одного или нескольких вихревых токов. Протекание вихревых токов в нагревающем материале при наличии электрического сопротивления нагревающего материала нагревает этот материал посредством джоулева нагрева. Когда нагревающий материал изготовлен из магнитного материала, ориентация магнитных диполей в нагревающем материале изменяется с изменением приложенного магнитного поля, что вызывает выделение тепла в нагревающем материале.
Устройство 100 согласно этому варианту осуществления изобретения содержит датчик 119 температуры для измерения температуры в зоне 110 нагрева. Датчик 119 температуры присоединен к контроллеру 117, в результате чего контроллер 117 может отслеживать температуру зоны 110 нагрева. На основе одного или нескольких сигналов, принятых от датчика 119 температуры, контроллер 117 может регулировать характеристики создаваемого приспособлением 112 изменяющегося или переменного электрического тока, проходящего через катушку 114, чтобы гарантировать, что температура зоны 110 нагрева остается в пределах заданного диапазона. Характеристикой может быть, например, амплитуда, частота или рабочий цикл. В пределах заданного диапазона температур при использовании устройства аэрозольобразующий материал 14 в расходном материале, расположенном в зоне 110 нагрева, нагревается в достаточной степени для испарения по меньшей мере одного компонента аэрозольобразующего материала 14 без сжигания этого материала 14. Соответственно, контроллер 117 и устройство 100 в общем выполнены с возможностью нагревания аэрозольобразующего материала 14 для испарения по меньшей мере одного компонента этого аэрозольобразующего материала 14 без его сжигания. В некоторых вариантах осуществления изобретения диапазон температур составляет от около 50 до около 350°C, например, от около 100 до около 300°C, или от около 120 до около 350°C, или от около 140 до около 250°C, или от около 200 до около 270°C. В других вариантах осуществления изобретения диапазон температур может отличаться от одного из этих диапазонов. В некоторых вариантах осуществления верхний предел диапазона температур может быть больше 350°C. В некоторых случаях расходный материал может быть негорючем, например, в этих диапазонах температур. В некоторых вариантах осуществления изобретения датчик 119 температуры может отсутствовать.
В некоторых вариантах осуществления изобретения приспособление 112 содержит нагреваемый элемент 120, содержащий нагревающий материал, при этом нагреваемый элемент 120 находится в тепловом контакте с зоной 110 нагрева, а генератор магнитного выполнен с возможностью генерирования изменяющегося магнитного поля, проникающего в нагреваемый элемент 120, чтобы вызывать нагревание этого элемента 120 и, следовательно, зоны 110 нагрева. Такие устройства 100 подходят для использования, когда расходный материал не содержит нагревающего материала для нагревания аэрозольобразующего материала 14. В некоторых вариантах осуществления изобретения нагреваемый элемент 120 может входить в зону 110 нагрева, чтобы находиться в воздушном зазоре 10 расходного материала, когда тот находится в зоне 110 нагрева. В некоторых других вариантах осуществления изобретения нагреваемый элемент 120 может быть расположен радиально наружу от расходного материала, когда тот находится в зоне 110 нагрева. Например, нагреваемый элемент 120 может по меньшей мере частично ограничивать зону 110 нагрева.
В некоторых случаях при использовании устройства практически все аморфное вещество находится на расстоянии, не превышающем около 4, 3, 2 или 1 мм от нагревателя (т.е. нагреваемого элемента 120 или резистивного нагревателя). В некоторых случаях аморфное вещество располагается на расстоянии около 0,010-2,0 мм от нагревателя, предпочтительно, около 0,02-1,0 мм или 0,1-0,5 мм. Эти минимальные расстояния могут в некоторых случаях отражать толщину носителя, на котором находится аморфное вещество. В некоторых случаях поверхность аморфного вещества может непосредственно примыкать к нагревателю.
В некоторых вариантах осуществления изобретения приспособление 112 для нагревания аэрозольобразующего материала, когда расходный материал находится в зоне 110 нагрева, выполнено с возможностью независимого нагревания разных секций зоны 110 нагрева, например, посредством включения независимо управляемых нагреваемых элементов.
В некоторых вариантах осуществления изобретения нагревающим материалом расходного материала 1, 2, 3, 4, 5 или нагреваемого элемента устройства 100 является алюминий. Однако в других вариантах осуществления изобретения нагревающий материал может содержать один или несколько следующих материалов: электропроводящий материал, магнитный материал или магнитный электропроводящий материал. В некоторых вариантах осуществления изобретения нагревающий материал может содержать металл или металлический сплав. В некоторых вариантах осуществления изобретения нагревающий материал может содержать один или несколько следующих материалов: алюминий, золото, железо, никель, кобальт, электропроводящий углерод, графит, сталь, углеродистая сталь с гладким покрытием, мягкая малоуглеродистая сталь, нержавеющая сталь, ферритная нержавеющая сталь, молибден, карбид кремния, медь или бронза. В других вариантах осуществления изобретения могут использоваться другие нагревающие материалы.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, таких как те, в которых нагревающий материал содержит железо, например, сталь (например, низкоуглеродистую сталь или нержавеющую сталь), или алюминий, на нагревающий материал может быть нанесено покрытие, чтобы исключить коррозию или окисление используемого нагревающего материала. Такое покрытие может содержать, например, никелирование, гальваническое золочение или покрытие из керамики или инертного полимера.
В некоторых вариантах осуществления изобретения расходный материал 1, 2, 3, 4, 5 может содержать нагревающий материал, который частично или полностью заделан в аэрозольобразующий материал 14. В некоторых вариантах осуществления изобретения аэрозольобразующий материал 14 может содержать нагревающий материал. В некоторых вариантах осуществления изобретения аэрозольобразующий материал 14 может не содержать нагревающего материала.
В некоторых вариантах осуществления изобретения аэрозольобразующий материал содержит табак. Однако в других вариантах осуществления изобретения аэрозольобразующий материал может состоять из табака; может по существу полностью состоять из табака; может содержать табак и аэрозольобразующий материал, отличный от табака; может содержать аэрозольобразующий материал 14, отличный от табака; или может не содержать табака. В некоторых вариантах осуществления изобретения аэрозольобразующий материал может содержать аэрозольобразующий агент или увлажняющее вещество, такое как глицерин, пропиленгликоль, триацетин или диэтиленгликоль.
В некоторых вариантах осуществления изобретения расходный материал является невоспламеняющимся. В некоторых вариантах осуществления изобретения расходный материал выполнен так, чтобы он была не воспламеняющимся при использовании.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, когда весь или практически весь испарившийся компонент аэрозольобразующего материала 14 в расходном материале 1, 2, 3, 4, 5 был израсходован, пользователь может удалить расходный материал 1, 2, 3, 4, 5 из зоны 110 нагрева устройства 100 и утилизировать этот расходный материал. Пользователь может впоследствии повторно использовать устройство 100 с другим расходным материалом 1, 2, 3, 4, 5. Однако в других вариантах осуществления изобретения устройство 100 и расходный материал 1, 2, 3, 4, 5 могут быть утилизированы вместе после того, как испарившиеся компоненты аэрозольобразующего материала 14 были израсходованы.
В некоторых вариантах осуществления изобретения расходный материал 1, 2, 3, 4, 5 продается, поставляется или иным образом предоставляется отдельно от устройства 100, с которым его можно использовать. Однако в некоторых вариантах осуществления изобретения устройство 100 и один или несколько расходных материалов 1, 2, 3, 4, 5 могут предоставляться вместе в виде системы, такой как набор, возможно, с дополнительными компонентами, такими как чистящие принадлежности.
Во избежание сомнений, там, где в описании используется термин «содержит» для определения изобретения или его особенностей, также раскрываются варианты осуществления изобретения, в которых его особенности могут быть определены с использованием терминов «состоит по существу из» или «состоит из» вместо «содержит». Указание на материал, «содержащий» определенные элементы, означает, что эти элементы включены в материал, содержатся в нем или удерживаются внутри этого материала.
Изобретение показано на примерах различных вариантов его осуществления, в которых может быть реализовано заявленное изобретение и в которых описаны расходные материалы для использования в устройстве нагревания аэрозольобразующего материала для испарения по меньшей мере одного компонента этого аэрозольобразующего материала, способы изготовления расходного материала для использования в устройстве нагревания аэрозольобразующего материала для испарения по меньшей мере одного компонента этого аэрозольобразующего материала, и системы, содержащие такие расходные материалы и такое устройство. В представленных вариантах осуществления изобретения указаны его особенности и преимущества, но их перечень не является исчерпывающим и/или единственно возможным. 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.