НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ С ПОЛОСТЬЮ
HEATING UNIT WITH CAVITY

Настоящее изобретение относится к имеющему полость нагревательному узлу для генерирующего аэрозоль устройства. Настоящее изобретение также относится к генерирующему аэрозоль устройству, содержащему нагревательный узел, генерирующей аэрозоль системе, содержащей указанное генерирующее аэрозоль устройство, способу генерирования аэрозоля и способу сборки нагревательного узла.
Один тип генерирующей аэрозоль системы представляет собой электрическую курительную систему. Известные удерживаемые в руке электрические курительные системы обычно содержат генерирующее аэрозоль устройство, содержащее батарею, электронную схему управления и электрический нагреватель для нагрева курительного изделия, выполненного специально для использования с генерирующим аэрозоль устройством. В некоторых примерах курительное изделие содержит заглушку из образующего аэрозоль субстрата, например, табачную заглушку, причем нагреватель, заключенный внутри генерирующего аэрозоль устройства, вставляется в образующий аэрозоль субстрат при вставке курительного изделия в генерирующее аэрозоль устройство.
Генерирующие аэрозоль изделия для электрических курительных систем обычно характеризуются высоким содержанием жидкости для содействия генерированию аэрозоля при нагреве. Во время использования жидкость из генерирующего аэрозоль изделия может скапливаться внутри генерирующего аэрозоль устройства либо в результате непосредственного переноса из генерирующего аэрозоль изделия, либо в результате конденсации аэрозоля внутри генерирующего аэрозоль устройства. Жидкость, которая скапливается внутри генерирующего аэрозоль устройства во время использования, может протекать внутрь генерирующего аэрозоль устройства и приводить к порче или неисправности электрических компонентов внутри генерирующего аэрозоль устройства.
Было бы желательно создать такой нагревательный узел для генерирующего аэрозоль устройства, который бы снижал или исключал вероятность утечки жидкости в генерирующее аэрозоль устройство во время использования.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения, предложен нагревательный узел для генерирующего аэрозоль устройства, содержащий втулку, образующую отверстие на первом конце втулки и полость на втором конце втулки. Нагревательный узел также содержит удлиненный электрический нагреватель, проходящий от первого конца втулки, причем участок удлиненного электрического нагревателя проходит через отверстие и входит в указанную полость.
Благодаря обеспечению нагревательного узла, содержащего втулку, обеспечивается преимущество, состоящее в содействии установке удлиненного электрического нагревателя внутри корпуса генерирующего аэрозоль устройства. Иначе говоря, втулка может быть выполнена по размерам и форме с возможностью установки внутри корпуса генерирующего аэрозоль устройства.
Отверстие, через которое проходит участок удлиненного электрического нагревателя, обеспечивает преимущество, состоящее в возможности содействия правильному размещению удлиненного электрического нагревателя относительно втулки. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в содействии правильному размещению и ориентированию удлиненного электрического нагревателя при установке нагревательного узла внутри корпуса генерирующего аэрозоль устройства.
Полость, в которую проходит участок удлиненного электрического нагревателя, обеспечивает преимущество, состоящее в содействии уплотнению между удлиненным электрическим нагревателем и втулкой. Иначе говоря, указанная полость может быть заполнена уплотнительным материалом для уменьшения или исключения риска утечки жидкости через нагревательный узел между удлиненным электрическим нагревателем и втулкой.
Предпочтительно, нагревательный узел также содержит заливочный материал, размещенный внутри указанной полости. Заливочный материал обеспечивает преимущество, состоящее в создании уплотнения между удлиненным электрическим нагревателем и втулкой. Заливочный материал обеспечивает преимущество, состоящее в возможности сохранения уплотнения при повышенных температурах, до которых удлиненный электрический нагреватель обычно нагревается во время использования.
Предпочтительно, заливочный материал по существу заполняет полость. По существу заполнение полости заливочным материалом обеспечивает преимущество, состоящее в возможности максимизации прочности уплотнения, образованного указанным заливочным материалом.
Предпочтительно, заливочный материал содержит по меньшей мере одно из термореактивного полимера, эпоксидной смолы, силикона и их комбинаций. Указанные заливочные материалы обеспечивают преимущество, состоящее в том, что они остаются стабильными при повышенных температурах, до которых удлиненный электрический нагреватель обычно нагревается во время использования. Указанные заливочные материалы обеспечивают преимущество, состоящее в возможности их внесения внутрь полости в жидкой форме с последующим отверждением, например, путем сушки или вулканизации. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в содействии проникновению заливочного материала в промежутки между удлиненным электрическим нагревателем и втулкой для оптимизации уплотнения, обеспечиваемого указанным заливочным материалом.
Предпочтительно, заливочный материал содержит по меньшей мере один силикон. Силиконы обеспечивают преимущество, состоящее в сохранении степени упругости после выдержки, что способствует прочности уплотнения между втулкой и удлиненным электрическим нагревателем.
Заливочный материал может содержать силикон нейтральной вулканизации. Силиконы нейтральной вулканизации способны показывать повышенную упругость после вулканизации по сравнению с другими силиконами, такими как ацетоксисиликоны. Повышенная упругость обеспечивает преимущество, состоящее в возможности повышения надежности уплотнения, обеспечиваемого заливочным материалом.
Заливочный материал может содержать ацетоксисиликон. Ацетоксисиликоны обычно характеризуются уменьшенным временем вулканизации по сравнению с силиконами нейтральной вулканизации. Благодаря уменьшению времени вулканизации, обеспечивается преимущество, состоящее в упрощении изготовления нагревательного узла.
Участок удлиненного электрического нагревателя, проходящий через указанное отверстие, может быть размещен внутри этого отверстия за счет посадки с натягом. Иначе говоря, внутренние размеры поперечного сечения указанного отверстия могут быть по существу такими же, что и внешние размеры поперечного сечения указанного участка удлиненного электрического нагревателя, проходящего через указанное отверстие для выдачи.
Посадка с натягом обеспечивает преимущество, состоящее в возможности прикрепления удлиненного электрического нагревателя к втулке. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в возможности упрощения использования заливочного материала в тех вариантах осуществления, в которых нагревательный узел содержит заливочный материал. Иначе говоря, посадка с натягом обеспечивает возможность исключения необходимости в использовании заливочного материала для прикрепления удлиненного электрического нагревателя к втулке.
Посадка с натягом обеспечивает преимущество, состоящее в возможности предотвращения относительного перемещения между удлиненным электрическим нагревателем и втулкой.
Предпочтительно, втулка содержит первый фланец, проходящий вокруг либо первого конца втулки, либо второго конца втулки. Первый фланец обеспечивает преимущество, состоящее в возможности его взаимодействия с уплотнением между втулкой и корпусом генерирующего аэрозоль устройства для уменьшения или предотвращения утечки жидкости между втулкой и корпусом генерирующего аэрозоль устройства.
Предпочтительно, первый фланец проходит вокруг первого конца втулки. Таким образом обеспечивается преимущество, состоящее в возможности облегчения взаимодействия между первым фланцем и уплотнением при вставке нагревательного узла в полость устройства, образованную корпусом генерирующего аэрозоль устройства. Иначе говоря, второй конец нагревательного узла может быть вставлен в полость устройства таким образом, чтобы торец первого фланца, обращенный в противоположную сторону от первого конца втулки, взаимодействовал с уплотнением.
Предпочтительно, первый фланец проходит вокруг первого конца втулки, и втулка также содержит второй фланец, проходящий вокруг второго конца втулки, причем между первым фланцем и вторым фланцем выполнена кольцевая канавка. Кольцевая канавка обеспечивает преимущество, состоящее в возможности размещения в ней прокладки для содействия уплотнению между внешней стороной втулки и внутренней стороной корпуса генерирующего аэрозоль устройства.
Предпочтительно, нагревательный узел содержит кольцевую прокладку, расположенную в указанной кольцевой канавке. Кольцевая прокладка может представлять собой О-образное кольцо. Предпочтительно, кольцевая прокладка выполнена из упругого материала. Предпочтительно, кольцевая прокладка выполнена из эластомерного материала. Кольцевая прокладка может содержать каучук.
Втулка может быть по существу цилиндрической. По существу цилиндрическая втулка обеспечивает преимущество, состоящее в возможности содействия вставке нагревательного узла в полость устройства, образованную корпусом генерирующего аэрозоль устройства.
Втулка может содержать первую торцевую поверхность, через которую проходит указанное отверстие, вторую торцевую поверхность, в которой выполнена указанная полость, и по существу цилиндрическую поверхность, проходящую между первой торцевой поверхностью и второй торцевой поверхностью.
В тех вариантах осуществления, в которых втулка додержит кольцевую канавку, эта кольцевая канавка предпочтительно выполнена в указанной по существу цилиндрической поверхности. Иначе говоря, первый и второй концы по существу цилиндрической поверхности по обе стороны от кольцевой канавки образуют первый и второй фланцы соответственно.
Предпочтительно, нагревательный узел также содержит по меньшей мере один электрический контакт, расположенный на втором конце втулки и электрически соединенный с удлиненным электрическим нагревателем. Указанный по меньшей мере один электрический контакт обеспечивает преимущество, состоящее в содействии электрическому соединению удлиненного электрического нагревателя с источником питания и/или электронной схемой управления генерирующего аэрозоль устройства.
Предпочтительно, указанный по меньшей мере один электрический контакт содержит по меньшей мере два электрических контакта.
Предпочтительно, втулка содержит по меньшей мере один вырез, расположенный на кромке втулки. Указанный по меньшей мере один вырез обеспечивает преимущество, состоящее в возможности содействия правильному ориентированию нагревательного узла относительно корпуса генерирующего аэрозоль устройства во время сборки генерирующего аэрозоль устройства, содержащего нагревательный узел. Иначе говоря, указанный по меньшей мере один вырез может взаимодействовать с по меньшей мере с одним выступом, образованным корпусом генерирующего аэрозоль устройства.
В тех вариантах осуществления, в которых втулка содержит первый фланец, указанный по меньшей мере один вырез может быть выполнен на первом фланце.
В тех вариантах осуществления, в которых втулка содержит первый фланец и второй фланец, указанный по меньшей мере один вырез может быть выполнен на первом фланце и/или на втором фланце. Предпочтительно, указанный по меньшей мере один вырез содержит по меньшей мере один вырез, выполненный на втором фланце.
Втулка может быть выполнена из любого подходящего материала или комбинации материалов. Подходящие материалы включают, но без ограничения, алюминий, полиэфирэфиркетон (PEEK), полиимиды, такие как Kapton, полиэтилентерефталат (PET), полиэтилен (PE), полиэтилен высокой плотности (HDPE), полипропилен (PP), полистирол (PS), фторированный этилен–пропилен (FEP), политетрафторэтилен (PTFE), полиоксиметилен (POM), эпоксидные смолы, полиуретановые смолы, виниловые смолы, жидкокристаллические полимеры (LCP) и модифицированные LCP, такие как LCP с графитовым волокном или стекловолокном.
Втулка может быть выполнена в виде монолитной части. Втулка может быть выполнена из по меньшей мере двух частей, соединенных друг с другом. Втулка может содержать первую часть и вторую часть, к которой прикреплена первая часть. Первая часть может быть прикреплена к второй части посредством по меньшей мере одного из следующего: адгезива, сварки и посадки с натягом.
Первый участок указанного отверстия может быть образован первой частью втулки, и второй участок указанного отверстия может быть образован второй частью втулки. Первый участок указанной полости может быть образован первой частью втулки, и второй участок указанной полости может быть образован второй частью втулки.
Те варианты осуществления, в которых втулка образована из первой части и второй части, к которой прикреплена первая часть, обеспечивают преимущество, состоящее в возможности содействия сборке нагревательного узла. Например, удлиненный электрический нагреватель может быть расположен между первой частью втулки и второй частью втулки при прикреплении первой части втулки к второй части втулки. В тех вариантах осуществления, в которых участок удлиненного электрического нагревателя, проходящий через указанное отверстие, размещен внутри этого отверстия за счет посадки с натягом, такой способ сборки нагревательного узла обеспечивает возможность оптимизации посадки с натягом без повреждения удлиненного электрического нагревателя. Иначе говоря, состоящий из двух частей узел втулки обеспечивает возможность уменьшения или исключения повреждения удлиненного электрического нагревателя по сравнению с теми вариантами осуществления, в которых удлиненный электрический нагреватель вставляют через отверстие, выполненное в монолитной втулке.
Предпочтительно, удлиненный электрический нагреватель содержит нагревательный участок, проходящий от первого конца втулки. Предпочтительно, нагревательный участок выполнен с возможностью вставки в генерирующее аэрозоль изделие. Нагревательный участок может содержать конический участок на конце нагревательного участка, удаленном от первого конца втулки. Нагревательный участок может иметь форму штыря. Нагревательный участок может иметь форму лезвия. Нагревательный участок может иметь форму конуса.
Удлиненный электрический нагреватель может представлять собой резистивный нагреватель. Удлиненный электрический нагреватель может содержать электроизоляционный субстрат и резистивный нагревательный элемент, выполненный на электроизоляционном субстрате.
Предпочтительно, электроизоляционный субстрат работоспособен при рабочей температуре приблизительно до 700 градусов по Цельсию, более предпочтительно приблизительно до 800 градусов по Цельсию. Дополнительно или в качестве альтернативы, рабочая температура резистивного нагревательного элемента во время использования может составлять приблизительно 250 градусов по Цельсию, более предпочтительно приблизительно 300 градусов по Цельсию.
Электроизоляционный субстрат может представлять собой керамический материал, такой как диоксид циркония или оксид алюминия. Предпочтительно, электроизоляционный субстрат имеет теплопроводность приблизительно 2 Ватта на метр–Кельвин или менее.
Электроизоляционный субстрат может содержать планарную поверхность, на которой расположен резистивный нагревательный элемент, и сужающийся на конус конец, выполненный таким образом, что обеспечивается возможность вставки электрического нагревателя в образующее аэрозоль субстрате.
Подходящие материалы для изготовления резистивного нагревательного элемента включают, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящую» керамику (такую как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композиционные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композиционные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы. Примеры подходящих сплавов металлов включают нержавеющую сталь, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец- и железосодержащие сплавы, и суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal и сплавы на основе желез-марганца-алюминия.
В некоторых вариантах осуществления резистивный нагревательный элемент содержит одну или более штампованных частей из электрически резистивного материала, такого как нержавеющая сталь. В качестве альтернативны, резистивный нагревательный элемент может содержать нагревательный провод или нить, например провод из Ni–Cr (никель–хрома), платины, вольфрама или сплава.
В тех вариантах осуществления, в которых нагревательный узел содержит по меньшей мере один электрический контакт, резистивный нагревательный элемент предпочтительно электрически соединен с указанным по меньшей мере одним электрическим контактом.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения, предложено генерирующее аэрозоль устройство, содержащее нагревательный узел согласно первому аспекту настоящего изобретения в соответствии с любым из вариантов осуществления, описанных в данном документе. Генерирующее аэрозоль устройство и нагревательный узел могут содержать любые из необязательных или предпочтительных признаков, описанных применительно к первому аспекту настоящего изобретения.
Генерирующее аэрозоль устройство содержит корпус, образующий полость устройства для размещения генерирующего аэрозоль изделия. Нагревательный узел расположен внутри корпуса на расположенном выше по потоку конце полости устройства, причем удлиненный электрический нагреватель проходит от первого конца втулки в полость устройства. Генерирующее аэрозоль устройство также содержит источник питания и контроллер для управления подачей электрической мощности от источника питания на удлиненный электрический нагреватель.
Предпочтительно, источник питания и электронная схема управления расположены выше по потоку относительно второго конца втулки. Иначе говоря, источник питания и электронная схема управления предпочтительно отделены от полости устройства нагревательным узлом.
В тех вариантах осуществления, в которых нагревательный узел содержит заливочный материал, этот заливочный материал обеспечивает преимущество, состоящее в уменьшении или предотвращении утечки жидкости из полости устройства через нагревательный узел в направлении электронной схемы управления и источника питания.
Предпочтительно, генерирующее аэрозоль устройство содержит прокладку, расположенную между втулкой и корпусом. Прокладка может образовывать часть нагревательного узла. Прокладка может быть расположена внутри кольцевой канавки на втулке, как описано в данном документе. Прокладка обеспечивает преимущество, состоящее в уменьшении или предотвращении утечки жидкости из полости устройства по окружности внешней стороны нагревательного узла в направлении электронной схемы управления и источника питания.
Источник питания может представлять собой источник напряжения постоянного тока. В предпочтительных вариантах осуществления источник питания представляет собой батарею. Например, источник питания может представлять собой никель–металлогидридную батарею, никель–кадмиевую батарею или батарею на основе лития, например, литий-кобальтовую, литий-железо-фосфатную или литий-полимерную батарею. В качестве альтернативы, источник питания может представлять собой другой тип устройства накопления заряда, например конденсатор. Источник питания может нуждаться в перезарядке, и он может иметь емкость, которая обеспечивает возможность накопления энергии, достаточной для использования генерирующего аэрозоль устройства с одним или более генерирующими аэрозоль изделиями.
Предпочтительно, генерирующее аэрозоль устройство содержит по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха. Предпочтительно, указанное по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха сообщается по текучей среде с расположенным выше по потоку концом полости устройства.
Генерирующее аэрозоль устройство может содержать датчик для обнаружения воздушного потока, указывающего на осуществление затяжки потребителем. Датчик воздушного потока может представлять собой электромеханическое устройство. Датчик воздушного потока может представлять собой любое из: механического устройства, оптического устройства, оптико-механического устройства и датчика на основе микроэлектромеханических систем (MEMS). Генерирующее аэрозоль устройство может содержать приводимый вручную переключатель для инициирования затяжки потребителем.
Генерирующее аэрозоль устройство может содержать датчик температуры. Датчик температуры может определять температуру удлиненного электрического нагревателя или температуру генерирующего аэрозоль изделия, размещенного внутри полости устройства. Датчик температуры может представлять собой термистор. Датчик температуры может содержать схему, выполненную с возможностью измерения удельного сопротивления удлиненного электрического нагревателя и определения температуры удлиненного электрического нагревателя путем сравнения измеренного удельного сопротивления с калиброванной кривой, показывающей зависимость удельного сопротивления от температуры.
Предпочтительно, генерирующее аэрозоль устройство содержит индикатор для отображения активации удлиненного электрического нагревателя. Индикатор может содержать источник света, активируемый при активации удлиненного электрического нагревателя.
Генерирующее аэрозоль устройство может содержать по меньшей мере одно из внешнего штекера или разъема и по меньшей мере одного внешнего электрического контакта, обеспечивающих возможность соединения генерирующего аэрозоль устройства с другим электрическим устройством. Например, генерирующее аэрозоль устройство может содержать USB-штекер или USB-разъем для обеспечения возможности соединения генерирующего аэрозоль устройства с другим устройством, оснащенным USB. Например, USB-штекер или разъем может обеспечивать возможность соединения генерирующего аэрозоль устройства с зарядным USB-устройством для зарядки перезаряжаемого источника питания внутри этого генерирующего аэрозоль устройства. USB-штекер или разъем может, дополнительно или в качестве альтернативы, поддерживать передачу данных на генерирующее аэрозоль устройство и/или от него. Дополнительно или в качестве альтернативы, генерирующее аэрозоль устройство может быть соединено с компьютером для передачи на это устройство данных, таких как новые профили нагрева для новых генерирующих аэрозоль изделий.
В тех вариантах осуществления, в которых генерирующее аэрозоль устройств содержит USB-штекер или разъем, это генерирующее аэрозоль устройство также может содержать съемный колпачок, надеваемый на USB-штекер или разъем, когда они не используются. В тех вариантах осуществления, в которых USB-штекер или разъем представляет собой USB-штекер, этот USB-штекер, дополнительно или в качестве альтернативы, может быть размещен внутри устройства с возможностью выборочного выдвижения.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения, предложена генерирующая аэрозоль система, содержащая генерирующее аэрозоль устройство согласно второму аспекту настоящего изобретения, в соответствии с любыми из описанных в данном документе вариантов осуществления. Генерирующая аэрозоль система также содержит генерирующее аэрозоль изделие, размещенное внутри полости устройства.
Генерирующее аэрозоль изделие содержит образующий аэрозоль субстрат.
Образующий аэрозоль субстрат может содержать заглушку из табака. Табачная заглушка может содержать одно или более из порошка, гранул, шариков, кусочков, тонких трубочек, полосок или листов, содержащих одно или более из табачных листьев, фрагментов табачных жилок, восстановленного табака, гомогенизированного табака, экструдированного табака и расширенного табака. При необходимости, табачная заглушка может содержать дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматические соединения, подлежащие выделению при нагреве табачной заглушки. При необходимости, табачная заглушка также может содержать капсулы, которые содержат, например, дополнительные табачные или нетабачные летучие ароматические соединения. Такие капсулы могут плавиться во время нагрева табачной заглушки. В качестве альтернативы или дополнительно, такие капсулы могут быть разрушены до, во время или после нагрева табачной заглушки.
Генерирующее аэрозоль изделие может иметь общую длину от приблизительно 30 миллиметров до приблизительно 100 миллиметров. Генерирующее аэрозоль изделие может иметь внешний диаметр от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 13 миллиметров.
Генерирующее аэрозоль изделие может содержать мундштук, расположенный ниже по потоку относительно табачной заглушки. Мундштук может быть размещен на расположенном ниже по потоку конце генерирующего аэрозоль изделия. Мундштук может представлять собой ацетилцеллюлозную табачную заглушку. Предпочтительно, мундштук имеет длину приблизительно 7 миллиметров, однако он может иметь длину от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров.
Табачная заглушка может иметь длину приблизительно 10 миллиметров.
Диаметр табачной заглушки может составлять от приблизительно 5 миллиметров до приблизительно 12 миллиметров.
В предпочтительном варианте осуществления генерирующее аэрозоль изделие имеет общую длину от приблизительно 40 миллиметров до приблизительно 50 миллиметров. Предпочтительно, генерирующее аэрозоль изделие имеет общую длину приблизительно 45 миллиметров. Предпочтительно, генерирующее аэрозоль изделие имеет внешний диаметр приблизительно 7,2 миллиметра.
Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения, предложен способ генерирования аэрозоля. Способ включает этап, на котором обеспечивают генерирующее аэрозоль устройство согласно второму аспекту настоящего изобретения, в соответствии с любыми из вариантов осуществления, описанных в данном документе. Способ также включает этап, на котором обеспечивают генерирующее аэрозоль изделие. Генерирующее аэрозоль изделие может содержать любые из необязательных или предпочтительных признаков, описанных применительно к третьему аспекту настоящего изобретения. Способ также включает этап, на котором вставляют генерирующее аэрозоль изделие в полость устройства и нагревают генерирующее аэрозоль изделие с помощью удлиненного электрического нагревателя.
Этап обеспечения генерирующего аэрозоль изделия может быть реализован до или после этапа обеспечения генерирующего аэрозоль устройства. Этапы обеспечения генерирующего аэрозоль устройства и обеспечения генерирующего аэрозоль изделия могут быть выполнены совместно в качестве единого этапа.
Согласно пятому аспекту настоящего изобретения, предложен способ сборки нагревательного узла для генерирующего аэрозоль устройства. Предпочтительно, нагревательный узел представляет собой нагревательный узел согласно первому аспекту настоящего изобретения, в соответствии с любыми из вариантов осуществления, описанных в данном документе. Способ включает этап, на котором обеспечивают удлиненный электрический нагреватель и выполняют втулку вокруг участка удлиненного электрического нагревателя. Втулка образует отверстие на первом конце втулки и полость на втором конце втулки, причем участок удлиненного электрического нагревателя внутри втулки проходит через указанное отверстие в указанную полость, и удлиненный электрический нагреватель проходит от первого конца втулки.
Предпочтительно, этап выполнения втулки включает вставку участка удлиненного электрического нагревателя в пресс–форму, инжекцию материала втулки в пресс–форму вокруг участка удлиненного электрического нагревателя, расположенного внутри пресс–формы, и отверждение материала втулки для образования втулки. Этап отверждения может включать по меньшей мере одно из охлаждения, сушки и вулканизации материала втулки. Предпочтительно, этап отверждения включает вулканизацию материала втулки. Предпочтительно, материал втулки представляет собой смолу.
Втулка может быть выполнена из любого из материалов втулки, описанных в данном документе применительно к первому аспекту настоящего изобретения.
Предпочтительно, способ также включает этап, на котором вносят заливочный материал внутрь указанной полости и осуществляют отверждение заливочного материала. Этап отверждения заливочного материала может включать по меньшей мере одно из сушки и вулканизации заливочного материала. Этап отверждения заливочного материала может включать воздействие на заливочный материал по меньшей мере одного из тепла, ультрафиолетового излучения, инфракрасного излучения и влаги, например воды и/или водяного пара.
Предпочтительно, этап внесения заливочного материала включает внесение жидкого заливочного материала внутрь указанной полости. Этап внесения жидкого заливочного материала может включать по меньшей мере одно из заливки, инжекции и втекания жидкого заливочного материала внутрь полости. Предпочтительно, этап отверждения заливочного материала включает затвердевание жидкого заливочного материала.
Заливочный материал может содержать любые из заливочных материалов, описанных в данном документе применительно к первому аспекту настоящего изобретения.
Согласно шестому аспекту настоящего изобретения, предложен способ сборки нагревательного узла для генерирующего аэрозоль устройства. Предпочтительно, нагревательный узел представляет собой нагревательный узел согласно первому аспекту настоящего изобретения, в соответствии с любыми из вариантов осуществления, описанных в данном документе. Способ включает этап, на котором обеспечивают втулку, образующую отверстие на первом конце втулки и полость на втором конце втулки. Способ также включает этап, на котором обеспечивают удлиненный электрический нагреватель и размещают участок удлиненного электрического нагревателя внутри указанной втулки таким образом, чтобы этот участок электрического нагревателя проходил через указанное отверстие в указанную полость и при этом удлиненный электрический нагреватель проходил от первого конца втулки.
Этап обеспечения удлиненного электрического нагревателя может быть реализован до или после этапа обеспечения втулки. Этапы обеспечения втулки и обеспечения удлиненного электрического нагревателя могут быть реализованы совместно в качестве единого этапа.
Предпочтительно, способ также включает этап, на котором вносят заливочный материал внутрь указанной полости и проводят отверждение заливочного материала. Этап отверждения заливочного материала может включать по меньшей мере одно из сушки и вулканизации заливочного материала. Этап отверждения заливочного материала может включать воздействие на заливочный материал по меньшей мере одного из тепла, ультрафиолетового излучения, инфракрасного излучения и влаги, например по меньшей мере одного из воды и водяного пара.
Предпочтительно, этап внесения заливочного материала включает внесение жидкого заливочного материала в указанную полость. Этап внесения жидкого заливочного материала может включать по меньшей мере одно из заливки, инжекции и втекания жидкого заливочного материала в указанную полость. Предпочтительно этап, отверждения заливочного материала включает затвердевание жидкого заливочного материала.
Заливочный материал может содержать любые из заливочных материалов, описанных в данном документе применительно к первому аспекту настоящего изобретения.
Этап обеспечения втулки может включать обеспечение монолитной втулки.
Этап обеспечения втулки может включать обеспечение первой части втулки и второй части втулки. Этап обеспечения втулки также может включать прикрепление первой части втулки к второй части втулки с образованием втулки. Этап прикрепления первой части к второй части может включать по меньшей мере одно из приклеивания первой части к второй части, приваривания первой части к второй части и прикрепления первой части к второй части за счет посадки с натягом.
Этап размещения участка удлиненного электрического нагревателя внутри втулки может включать размещение участка удлиненного электрического нагревателя между первой частью втулки и второй частью втулки перед этапом прикрепления первой части втулки к второй части втулки с образованием втулки.
Настоящее изобретение будет далее описано более подробно исключительно на примерах со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:
на фиг. 1 показан перспективный вид нагревательного узла согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 2 показан вид в сечении нагревательного узла по фиг. 1 с добавлением прокладки;
на фиг. 3 показана генерирующая аэрозоль система, содержащая нагревательный узел по фиг. 1;
на фиг. 4 показан способ генерирования аэрозоля согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и
на фиг. 5 показан способ сборки нагревательного узла согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 1 и 2 показан нагревательный узел 10 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Нагревательный узел 10 содержит втулку 12 и удлиненный электрический нагреватель 14.
Втулка 12 содержит первую часть 16 и вторую часть 18, скрепленные вместе за счет посадки с натягом. Втулка 12 образует отверстие 20 на первом конце 22 втулки 12 и полость 24 на втором конце 26 втулки 12. Участок удлиненного электрического нагревателя 14 проходит через отверстие 20 и полость 24. Полость 24 заполнена заливочным материалом 28 с образованием уплотнения внутри полости 24 между втулкой 12 и удлиненным электрическим нагревателем 14. Заливочный материал 28 не показан на фиг. 1 для демонстрации полости 24.
Втулка 12 содержит первый фланец 30 на первом конце 22 втулки 12 и второй фланец 32 на втором конце 26 втулки 12. Между первым и вторым фланцами 30, 32 выполнена кольцевая канавка 34. Во втором фланце 34 выполнен вырез 36.
Втулка 12 также содержит прокладку 38 в виде О–образного уплотнительного кольца, расположенного внутри кольцевой канавки 34. Прокладка 38 не показана на фиг. 1 для демонстрации кольцевой канавки 34.
Удлиненный электрический нагреватель 14 содержит электроизоляционный субстрат 40 и резистивный нагревательный элемент 42, выполненный на электроизоляционном субстрате 40. Удлиненный электрический нагреватель 14 также содержит два электрических контакта 44 для обеспечения электрического соединения между резистивным нагревательным элементом 42 и управляющей электронной схемой генерирующего аэрозоль устройства, содержащего нагревательный узел 10.
Нагревательный узел 10 содержит два штифта 45, проходящих от второго конца 26 втулки 12 для содействия механическому соединению нагревательного узла 10 внутри генерирующего аэрозоль устройства, содержащего нагревательный узел 10.
На фиг. 3 показан вид в сечении генерирующей аэрозоль системы 100, содержащей генерирующее аэрозоль устройство 102 и генерирующее аэрозоль изделие 104.
Генерирующее аэрозоль устройство 102 содержит корпус 106 и нагревательный узел 10, расположенный внутри корпуса 106. Прокладка 38 образует уплотнение между втулкой 12 и внутренней поверхностью корпуса 106. Корпус 106 содержит выступ 108, который размещен внутри выреза 36 втулки 12 для обеспечения правильной ориентации нагревательного узла 10 внутри корпуса 106.
Корпус 106 образует полость 110 устройства для размещения генерирующего аэрозоль изделия 104, причем удлиненный электрический нагреватель 14 проходит от первого конца 22 втулки 12 в полость 110 устройства. Контроллер 112 и источник 114 питания расположены внутри корпуса 106 между нагревательным узлом 10 и закрытым концом 116 корпуса 106.
Генерирующее аэрозоль изделие 104 содержит образующий аэрозоль субстрат 118 в форме табачной заглушки, полую ацетатную трубку 120, полимерный фильтр 122, мундштук 124 и внешнюю обертку 126. При размещении расположенного выше по потоку конца генерирующего аэрозоль изделия 104 внутри полости 110 генерирующего аэрозоль устройства 102, удлиненный электрический нагреватель 14 нагревательного узла 10 размается образующего аэрозоль субстрата 118.
Во время использования генерирующей аэрозоль системы 100 контроллер 112 управляет подачей электрической мощности от источника 114 питания на удлиненный электрический нагреватель 14 для нагрева образующего аэрозоль субстрата 118 и создания аэрозоля для доставки пользователю через мундштук 124. Заливочный материал 28 и прокладка 38 по существу предотвращают утечку жидкости из образующего аэрозоль субстрата 118 внутрь участка корпуса 106, заключающего в себе контроллер 112 и источник 114 питания.
На фиг. 4 показан способ 200 генерирования аэрозоля согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Способ включает этапы 202 и 204, на которых обеспечивают генерирующее аэрозоль устройство и генерирующее аэрозоль изделие соответственно. Генерирующее аэрозоль устройство содержит нагревательный узел согласно настоящему изобретению. Например, генерирующее аэрозоль устройство может представлять собой генерирующее аэрозоль устройство 102, показанное на фиг. 3. Аналогичным образом, генерирующее аэрозоль изделие может представлять собой генерирующее аэрозоль изделие 104, показанное на фиг. 3.
На этапе 206 вставляют генерирующее аэрозоль изделие 104 в полость 110 генерирующего аэрозоль устройства 102. На этапе 208 нагревают генерирующее аэрозоль изделие 104 с использованием удлиненного электрического нагревателя 14 нагревательного узла 10 генерирующего аэрозоль устройства 102.
На фиг. 5 показан способ 300 сборки нагревательного узла согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Нагревательный узел может представлять собой нагревательный узел 10, показанный на фиг. 1 и 2. Способ 300 включает этап 302, на котором обеспечивают удлиненный электрический нагреватель 14.
На этапе 304 вставляют участок удлиненного электрического нагревателя 14 в пресс–форму. На этапе 306 инжектируют материал втулки, содержащий смолу, в пресс–форму вокруг участка удлиненного электрического нагревателя 14, расположенного внутри пресс–формы. На этапе 308 проводят отверждение материала втулки с образованием втулки 12. Этап отверждения включает вулканизацию смолы. Втулка 12, выполненная на этапе 308, содержит отверстие 20 и полость 24, причем участок удлиненного электрического нагревателя 14 проходит через отверстие 20 в полость 24 втулки 12, и удлиненный электрический нагреватель 14 проходит от первого конца 22 втулки 12.
На этапе 310 вносят внутрь полости 24 заливочный материал 28 и на этапе 312 проводят отверждение заливочного материала. Этап отверждения может включать по меньшей мере одно из сушки и вулканизации заливочного материала 28.