СИМУЛЯТОР СИГАРЕТЫ
SIMULATED CIGARETTE

Настоящее изобретение относится к симулятору сигареты, имеющему по существу цилиндрический сигаретоподобный корпус с главной осью, причем корпус содержит резервуар под давлением с вдыхаемой композицией, продолжающийся вдоль значительного участка корпуса, резервуар имеет выпускное отверстие на одном конце, которое выборочно закрыто выпускным клапаном, выпускной клапан используется для обеспечения протекания композиции из выпускного отверстия резервуара в выпускное отверстие для вдыхания на выпускном конце устройства. Такой симулятор сигареты будет упоминаться в последующем, как симулятор "описанного типа".
Симулятор сигареты описываемого типа предложен в публикации WО 2011/107737. В этом документе требуется заполнение тампоном значительного участка резервуара для обеспечения того, что соответствующая композиция обеспечена на выпускном отверстии резервуара, когда выпускной клапан открыт.
Однако было обнаружено, что тампон эффективно выделяет никотин из композиции, что создает несоответствующую дозировку.
Другая сигарета описанного типа предложена в публикации DE 4030257. В одном примере в этом документе предлагается трубка, продолжающаяся на короткое расстояние от выпускного конца резервуара. Трубка является гибкой и обладает высотой на впускном конце, которая утяжелена в направлении к нижней поверхности резервуара, независимо от его ориентации. Такая конструкция предназначена для обеспечения вдыхания как можно большей доли композиции из резервуара. Однако проблема этой конструкции состоит в том, что объем композиции, доступный для пользователя, будет зависеть от ориентации сигареты. Если сигареты используется в горизонтальном положении, может вдыхаться бóльшая часть композиции. Однако наиболее привычный способ вдыхания из сигареты обеспечивает расположением "концом вниз", в котором конец для вдыхания сигареты находится выше противоположного конца. В такой ориентации примерно половину композиции вдохнуть нельзя. Следовательно, для каждого использования сигареты будет широкий разброс объема композиции, вдыхаемого пользователем, в зависимости от ориентации. Широкий разброс дозы нежелателен с точки зрения нормативов и для пользователя, поскольку пользователи не будет иметь представления о вдыхаемом количестве никотина.
В настоящем изобретении симулятор сигареты описываемого типа содержит трубку со сквозным каналом, продолжающимся вдоль значительного участка резервуара вблизи выпускного отверстия резервуара, чтобы композиция протекала во впускное отверстие канала трубки и вдоль канала трубки к выпускному отверстию резервуара, впускной конец трубки удерживается таким образом, чтобы ось проходила через впускной конец, и чтобы впускное отверстие канала трубки было расположено в отношении оси в центральных 50% объема резервуара.
Объем резервуара представляет собой свободное пространство внутри резервуара, а именно общий объем, который может быть занят композицией. Этот объем исключает какие-либо внутренние особенности внутри резервуара, такие как стенка трубки. Однако он включает объем канала трубки. Этот объем может быть определен либо путем расчета объема различных компонентов (т.е. внутренний объем корпуса резервуара минус объем всех внутренних компонентов), либо может быть определен путем полного заполнения резервуара жидкостью и измерения объема требуемой для этого жидкости (например, путем определения увеличения массы). Путем заполнения резервуара на 50% этого объема и ориентации симулятора сигареты с вертикальной осью, можно определить срединную точку объема. Это можно повторить с объемом жидкости, который на 25% больше и на 25% меньше, соответственно, 50% объема, упомянутого выше. Эти два уровня определяют центральные 50% объема резервуара, как указано выше. В альтернативном варианте эти положения могут быть рассчитаны на основе объемов компонентов.
Посредством обеспечения впускного отверстия канала трубки радиально к центру резервуара в центральном участке объема относительно оси впускное отверстие канала трубки находится в положении, в котором оно расположено вблизи от центроида основной части заполняемой жидкостью резервуара, чтобы независимо от ориентации сигареты могли быть распределены приблизительно 50% жидкости.
Таким образом, можно видеть, что принятый способ отличается от способа по публикации DE4030257, поскольку цель состоит в максимальной равномерности дозирования, а не в максимальном общем количестве дозирования. Это достигается путем удержания впускного конца трубки в центральной области резервуара, а не наличием гибкой трубки, которая обязательно смещена к самому нижнему положению.
Предпочтительно впускное отверстие канала трубки расположено в центральных 30% и более предпочтительно 20% объема резервуара, поскольку это дополнительно снижает разброс.
В то время как впускное отверстие канала трубки находится в центральной области резервуара, как установлено выше, предпочтительно оно находится в половине объема, наиболее удаленной от выпускного отверстия. 50%, 30% и 20% пределы, приведенные выше, допускают впускное отверстие на 25%, 15% и 10% объема, соответственно, от центра резервуара. При желании иметь впускное отверстие у конца, противоположного выпускному концу, предпочтительный диапазон может быть уже к выпускному отверстию, чем к противоположному концу. Может быть, например, предпочтительно иметь впускное отверстие со смещением на 15% от центра объема к выпускному концу и 25% объема к противоположному концу. Это позволяет вдыхать бóльший объем в более общей компоновке "концом вниз", но все еще достаточно близко к центру, чтобы не допустить нежелательного разброса дозирования.
Впускное отверстие трубки может удерживаться на месте за счет достаточно жесткой трубки, чтобы она могла поддерживать сама себя, с впускным отверстием канала трубки в определенном положении. Однако предпочтительно трубка является гибкой, и обеспечена опора для удержания впускного конца в требуемом положении.
Опора предпочтительно имеет наружный диаметр, который может обеспечивать ее посадку с натягом на внутреннюю стенку резервуара. Опора предпочтительно обладает полым коническим концевым участком, обращенным к впускному концу трубки, чтобы направлять впускной конец в требуемое положение. Это допускает способ прямой передней сборки по мере того, как трубка может проталкиваться в резервуар, так чтобы она взаимодействовала с внутренней стенкой резервуара с примыканием к выпускному отверстию резервуара или к самому выпускному клапану. Опора затем может быть посажена на месте, так чтобы конический концевой участок зацеплял впускной конец и направлял его к центральной области.
Симулятор сигареты может представлять собой одноразовое устройство. Однако предпочтительно резервуар может пополняться и имеет клапан для пополнения на конце для пополнения, противоположном выпускному концу. В этом случае опора трубки предпочтительно интегрирована (выполнена за одно целое) с кожухом клапана для пополнения. Это помогает уменьшить число компонентов в симуляторе сигареты.
Выпускной клапан может управляться вручную, но предпочтительно он является клапаном, приводимым дыханием. Выпускной клапан предпочтительно подпружинен для закрытия упругим элементом и поддерживается гибкой диафрагмой, и обеспечен путь для воздушного потока через сигарету, чтобы всасывание на выпускном конце создавало давление потока воздуха на диафрагме, достаточное, чтобы поднять выпускной клапан против действия упругого элемента и открыть выпускной клапан.
Вдыхаемая композиция предпочтительно содержит никотин и носитель.
Трубка предпочтительно является относительно длинной и продолжается по меньшей мере на 60% длины сигареты. Канал предпочтительно составляет менее 1 мм. Трубки по меньшей мере с участком другого внутреннего диаметра могут быть использованы для изменения дозировки, чтобы менять дозировку, которую сигарета может распределять.
Ранее дозировку меняли путем изменения размера выпускного отверстия ниже по потоку от выпускного клапана, но это также меняет размер частиц. За счет использования канала для управления дозировкой это может быть выполнено без ограничения для размера частиц.
Пример симулятора сигареты по настоящему изобретению будет описан далее со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:
Фиг. 1 – вид в продольном осевом сечении симулятора сигареты;
Фиг. 2 - вид, подобный Фиг. 1, в конфигурации "концом вниз";
Фиг. 3 - вид, подобный Фиг. 1 и 2, в конфигурации "концом вверх";
Фиг. 4 – более детальный вид в продольном осевом сечении правого участка сигареты по Фиг. 1; и
Фиг. 5 – торцевой вид опоры трубки.
Базовая конструкция симулятора сигареты совпадает с описанной в публикации WO2011/107737. Так, симулятор сигареты имеет по существу цилиндрическую форму и приблизительно размер сигареты. Он содержит корпус 1 с выпускным концом 2 и концом 3 для пополнения с резервуаром 4, занимающим большинство внутреннего пространства. На выпускном конце 2 находится выпускной клапан 5 с клапанным элементом 6 в форму выступа ("зуба"), который зажимает упругую трубку 7, чтобы закрыть ее. Выпускной клапан 5 дополнительно содержит лопатку, которая взаимодействует с диафрагмой 8, чтобы открывать клапанный элемент 6 против действия пружины 9, при затяжке пользователя на выпускном конце 2, как указано в публикации WO 2011/107737 и более детально в публикации WO 2014/033438.
На противоположном конце резервуара 4 находится клапанный элемент 10 для пополнения, который по существу представляет собой обратный клапан, открываемый против действия второй пружины 11. Это предмет находящейся одновременно на рассмотрении заявки 1305486.1. Вторая пружина 11 и клапанный элемент 10 для пополнения удерживаются в кожухе 12, который имеет несколько отверстий 13, так что пространство внутри кожуха 12 образует часть резервуара 4.
Также внутри резервуара 4 находится гибкая трубка 20 с внутренним каналом 21. Канал 21 обладает выпускным отверстием 22, расположенным с примыканием к концу упругой трубки 7, и может быть расположен напротив или уплотнен относительно стенки 23 резервуара 23 вблизи от выпускного конца, чтобы композиция могла достигать выпускного клапана 5 только через канал 21. Как очевидно по чертежам, либо боковая стенка, либо торцевая стенка трубки 20 могут уплотняться относительно стенки 23, в случае резервуара или конца трубки 7, но предпочтительно и того, и другого. По чертежам также очевидно, что правосторонняя часть упругой трубки 7 между клапанным элементом 6 и трубкой 20 также составляет часть резервуара.
На впускном конце 25 трубки 20 канал 21 обладает впускным отверстием 26, которое поддерживается опорой 30, чтобы впускной конец 25 и предпочтительно впускной конец 26 канала 21 находился на главной оси X корпуса 1, как показано на Фиг. 4.
Опора 30 примыкает к кожуху 12 клапана на конце опоры 30 ближе всего к концу 3 для пополнения. Опора 30 и кожух 12 клапана могут быть изготовлены как один компонент. На противоположном конце опора 30 обладает конической поверхностью 31, обращенной к выпускному концу 2. Наружный диаметр 32 этого конца обладает диаметром, соответствующим внутреннему диаметру резервуара 4 в этой точке, чтобы опора 30 была посажена с натягом внутри резервуара 4. Четыре отверстия 34, как показано на Фиг.5, позволяют жидкости в резервуара свободно проходить через опору 30, чтобы достичь доступа к впускному отверстию 26.
Чтобы собрать сигарету, трубка 20 вводится в резервуар 4 до достижения ею положения, показанного на Фиг. 1, в котором выпускное отверстие 22 уплотнено относительно стенки 23. Опора 30 затем вводится с того же конца, и коническая поверхность 31 зацепляет впускной конец 25 и направляет его в центральную область, как показано на чертежах. Коническая область 31 продолжается в цилиндрическую область 35, которая удерживает выпускной конец 25 трубки 20 в центральной области. Конец трубки может надежно удерживаться в этом положении или может быть свободным для перемещения на незначительное расстояние, которое несущественно для ее способности функционировать. Даже если она удерживается надежно, отверстия 34 позволяют жидкости в резервуара достичь впускного отверстия 26 канала 21.
Из чертежей и вышеприведенного описания будет понятно, что форма резервуара 4 является сложной. Правый (на чертеже) участок имеет по существу цилиндрическую форму, занимающую большинство диаметра устройства, в то время как левая (на чертеже) часть резервуара может просто быть внутренним каналом 21 трубки, или может быть участком резервуара на любой стороне этой трубки. Кроме того, на правом участке объем резервуара уменьшен впускным концевым участком трубки 20, опорой 30, кожухом 12 клапана, второй пружиной 11 и участком клапанного элемента 10 для пополнения, находящимся внутри резервуара. Таким образом, объем резервуара 4 может быть определен путем измерения этих компонентов, хотя определить его экспериментально может быть проще.
Работа устройства описана далее со ссылкой на Фиг. 1-3.
Когда пользователь делает затяжку на выпускном конце 2, выпускной клапан 5 открывается, как указано выше. При условии, что впускное отверстие 26 канала 21 находится ниже уровня L жидкости в резервуара, жидкость будет перемещаться вдоль канала 21 и будет атомизироваться ниже по потоку от элемента 6 выпускного клапана, чтобы создавать шлейф для вдыхания. На Фиг. 1-3 показан центроид C основной части жидкости, заполняющей резервуар 4. Впускное отверстие 26 канала 21 находится в непосредственной близости от центроида. В этом конкретном примере, показанном на Фиг. 1, оно смещено на 1,3 мм от центроида C к концу 3 для пополнения. В горизонтальной ориентации, показанной на Фиг. 1, вся жидкость выше уровня L, который представляет приблизительно 50% всей жидкости в резервуара, доступна для вдыхания из сигареты. Когда сигарета находится в положении концом вниз, показанном на Фиг. 2, поскольку впускное отверстие 26 смещено от центроида C, как указано выше, доступно несколько больше жидкости, чем в расположении по Фиг. 1. В противоположность этому при расположении концом вверх для вдыхания доступно несколько меньше жидкости. При разном расположении впускное отверстие 26 находится у центроида C, чтобы по существу не было разброса при распределении между тремя положениями. В настоящее время, как показано, предпочтительно некоторое смещение впускного отверстия 26 к концу для пополнения от центроида C, поскольку при этом несколько больше жидкости может быть распределено в более общей ориентации концом вниз.
Когда сигарета достигает положения L уровня жидкости, показанного на Фиг. 1-3, с приблизительно наполовину пустым резервуаром, жидкость больше не может вдыхаться, и сигарета затем пополняется через клапан 10 для пополнения.