КАРТРИДЖ, КОМПОНЕНТЫ И СПОСОБЫ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ВДЫХАЕМОЙ СРЕДЫ
CARTRIDGE, COMPONENTS AND METHODS OF THE INHALED ENVIRONMENT GENERATING

Область техники
Изобретение относится к картриджу для использования с устройством генерирования вдыхаемой среды, способу генерирования вдыхаемой среды, определенным компонентам картриджа для использования с устройством генерирования вдыхаемой среды и способу формирования картриджа.
Уровень техники
Курительные изделия, такие как сигареты, сигары и т.п., в процессе использования при сжигании табака создают табачный дым. Предприняты попытки создания альтернатив таким курительным изделиям путем изготовления продуктов, выделяющих соединения фактически без горения Примерами таких продуктов являются устройства нагревательного типа, выделение соединения в которых осуществляется нагревом, но не сжиганием материала. Материал может быть табаком или другими нетабачными продуктами, которые могут содержать или не содержать никотин. В качестве другого примера можно привести так называемые электронные сигареты. Эти устройства обычно содержат жидкость, нагреваемую для испарения и генерирования вдыхаемого пара или аэрозоля. Жидкость может содержать никотин, и/или ароматизаторы, и/или генерирующие аэрозоль вещества, такие как глицерин. В известных электронных сигаретах обычно не содержится и не используется табак.
Раскрытие изобретения
Первым объектом изобретения является картридж для использования с устройством генерирования вдыхаемой среды, который содержит резервуар для жидкости, приемник твердого материала, кожух вокруг наружной стороны резервуара для жидкости и канал между резервуаром для жидкости и кожухом, выполненный так, что во время использования выходящая из резервуара жидкость в виде пара и/или аэрозоля протекает по каналу в приемник и через твердый материал, расположенный в этом приемнике.
Это позволяет во время использования придавать вдыхаемой среде аромат или ароматы, исходящие от содержащегося в приемнике материала. В частности, проходящий через материал пар или аэрозоль является горячим и поэтому нагревает один или несколько компонентов этого материала до его испарения, обеспечивая захват этих компонентов вдыхаемой средой.
В частности, материал может быть табаком или содержать табак. Особенностью электронных сигарет является то, что аромат вдыхаемой среды часто не имеет ничего общего или по меньшей мере отличается от аромата обычного табачного продукта. Когда материал является табаком или содержит табак, пар или аэрозоль, проходящий через табак, захватывает из такого материала табачные ароматы.
Картридж между резервуаром для жидкости и кожухом может содержать один по существу трубчатый канал или множество каналов.
Канал между контейнером для жидкости и кожухом может быть кольцевым и по существу окружать резервуар для жидкости.
Резервуар может иметь форму усеченного конуса.
Картридж может включать в себя связанный с резервуаром нагреватель для испарения содержащейся в резервуаре жидкости во время использования.
Картридж может содержать связанный с приемником нагреватель для нагрева размещенного в нем твердого материала во время использования. Это позволяет нагревать материал, что способствует высвобождению из него соединений и дополнительно позволяет обеспечивать более низкую температуру нагрева жидкости.
Резервуар имеет одно или несколько отверстий для выхода из него жидкости.
Картридж содержит фитиль для впитывания жидкости из резервуара во время использования.
Резервуар и приемник могут быть выполнены в виде цельного элемента.
Резервуар и приемник могут быть выполнены в виде отдельных элементов, разъемно соединенных между собой.
Приемник может иметь по меньшей мере один удерживающий элемент для удержания твердого материала в этом приемнике во время использования.
По меньшей мере один удерживающий элемент может иметь по меньшей мере одно сквозное отверстие, через которое может проходить пар или аэрозоль.
Удерживающий элемент может быть выполнен в виде диска или являться торцевой стенкой приемника.
Картридж между резервуаром и приемником может содержать стенку с по меньшей мере одним сквозным отверстием для прохода через него пара или аэрозоля.
Приемник может иметь прозрачную стенку, чтобы было видно его содержимое.
Приемник может содержать твердый материал.
Твердый материал является табаком или содержит табак.
Твердый материал может быть обернут в прозрачный материал.
Резервуар может вмещать жидкость. Жидкость может содержать никотин, глицерол, являться ароматизатором или содержать его.
Описанный выше картридж может быть выполнен с возможностью присоединения к устройству генерирования вдыхаемой среды, содержащему батарейный блок и мундштук.
Вторым объектом изобретения является способ генерирования вдыхаемой среды с использованием устройства, содержащего батарейный блок и мундштук, и соединенного с ним картриджа, содержащего резервуар с жидкостью, приемник с твердым материалом, кожух вокруг наружной стороны резервуара и канал между резервуаром и кожухом, при этом способ включает в себя этапы, на которых
нагревают вытягиваемую из резервуара жидкость для ее испарения;
пропускают испаренную жидкость через канал в приемник и через твердый материал для извлечения из него по меньшей мере аромата; и
пропускают ароматизированный аэрозоль через мундштук устройства.
Третьим объектом изобретения является приемник твердого материала, выполненный с возможностью использования с резервуаром, содержащим жидкость, с целью образования картриджа для использования с устройством генерирования вдыхаемой среды, причем приемник имеет соединитель, приспособленный для его соединения с указанным резервуаром.
Соединитель может быть выполнен в виде кольцевой торцевой стенки, приспособленной для размещения в указанном резервуаре или вокруг него.
Приемник может содержать по меньшей мере один удерживающий элемент для удержания твердого материала внутри этого приемника во время использования.
По меньшей мере один удерживающий элемент может иметь по меньшей мере одно сквозное отверстие для прохода пара или аэрозоля.
Удерживающий элемент может быть выполнен в виде диска или являться торцевой стенкой приемника.
Приемник может содержать твердый материал.
Твердый материал представляет собой табак или содержит табак. Табак может быть резаным, восстановленным, измельченным и т.д. и может включать в себя различные сорта.
Четвертым объектом изобретения является резервуар для жидкости, приспособленный для использования с приемником, содержащим твердый материал, с целью образования картриджа для устройства генерирования вдыхаемой среды, причем резервуар содержит внутреннюю часть для вмещения жидкости, кожух вокруг наружной стороны резервуара, канал между внутренней частью резервуара и кожухом и соединитель, приспособленный для соединения этого резервуара с приемником.
Соединитель выполнен в виде кольцевой торцевой стенки, приспособленной для размещения в указанном приемнике или вокруг него.
Картридж между внутренней частью резервуара и кожухом может иметь один по существу трубчатый канал или множество каналов.
Канал между внутренней частью резервуара и кожухом является кольцевым и по существу окружает внутреннюю часть резервуара.
Резервуар может иметь форму усеченного конуса.
Пятым объектом изобретения способ является формирования картриджа для использования с устройством генерирования вдыхаемой среды, включающий в себя этапы, на которых:
заправляют резервуар жидкостью;
заправляют приемник твердым материалом; и
соединяют резервуар с приемником так, чтобы во время использования выходящая из резервуара жидкость в виде пара и/или аэрозоля протекала через твердый материал, расположенный в приемнике.
Во время заправки приемника твердым материалом обрезают стержень твердого материала до требуемой длины и размещают его в приемнике перед соединением резервуара с этим приемником.
Твердый материал может быть обернут в прозрачный материал.
Твердый материал является табаком или содержит табак.
Варианты осуществления изобретения описаны далее в качестве примера со ссылками на чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 схематично показано устройство генерирования вдыхаемой среды, вид в продольном разрезе;
на фиг. 2 - другое устройство генерирования вдыхаемой среды, вид в продольном разрезе;
на фиг. 3 - еще одно устройство генерирования вдыхаемой среды, вид в продольном разрезе;
на фиг. 4 - картридж с резервуаром для жидкости и встроенным контейнером для твердого материала, схематичный вид в продольном разрезе;
на фиг. 5 - картридж с резервуаром для жидкости и сменным контейнером для твердого материала, схематичный вид в продольном разрезе;
на фиг. 6 и 7 - устройство генерирования вдыхаемой среды, виды в перспективе и сбоку, соответственно;
на фиг. 8a-8e - картридж с резервуаром для жидкости и встроенным контейнером для твердого материала и компоненты этого картриджа, виды в продольном разрезе;
ан фиг. 9a-9e - картридж с резервуаром для жидкости и отдельным контейнером для твердого материала и компоненты этого картриджа, виды в продольном разрезе;
фиг. 10a-10e - еще один картридж с резервуаром для жидкости и отдельным контейнером для твердого материала и компоненты этого картриджа, виды в продольном разрезе.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 показан пример выполнения устройства 1 генерирования вдыхаемой среды. В целом устройство 1 испаряет жидкость для образования пара или аэрозоля, проходящего через материал для создания вдыхаемой среды, которая содержит один или несколько компонентов, получаемых из указанного материала.
Прежде всего, следует отметить, что пар, в целом, является веществом в газообразной фазе при температуре ниже его критической температуры, это означает, что, например, пар может конденсироваться в жидкость посредством увеличения его давления без уменьшения температуры. С другой стороны, в целом, аэрозоль является коллоидом, состоящим из мелких твердых частиц или жидких капель, содержащихся в воздухе или другом газе. «Коллоид» является веществом, в котором микроскопические рассеянные нерастворимые частицы находятся в подвешенном состоянии по всему объему другого вещества.
Как показано на фиг. 1, устройство 1 имеет, в целом, полый цилиндрический наружный корпус 2. Корпус 2 имеет открытый конец 3. В этом примере в открытый конец 3 вставлен трубчатый мундштук 4. В этом примере пользователь может удалять мундштук 4 из корпуса 2. Герметизацию мундштука 4 в корпусе 2 обеспечивает уплотнительное кольцо круглого сечения или другое уплотнение 5. С другого конца 6 корпуса 2 или около него установлена батарея 7 для питания нескольких элементов устройства 1, как будет описано ниже. Батарея 7 может быть перезаряжаемой или сменной. В корпусе 2 также установлен контроллер 8 для управления работой нескольких компонентов устройства 1, как будет описано ниже.
Корпус 2 имеет резервуар 9 для хранения или содержания жидкости 10. Резервуар 9 может иметь различные формы. Например, на фиг. 1 показан резервуар 9, имеющий форму кольцевой камеры 9, выполненной в корпусе 2 между открытым концом 3 и другим концом 6. В этом конкретном примере корпус 2 состоит из двух частей: первой части 2a у открытого конца 3 и второй части 2b около другого конца 6. Первую и вторую части 2a, 2b корпуса 2 можно соединять между собой посредством винтовой резьбы, байонетного соединения и т.п. Во время использования пользователь, по мере необходимости, может разделять первую и вторую части 2a, 2b корпуса 2 для добавления или замены жидкости. Как вариант, для обеспечения доступа к резервуару 9 можно удалять мундштук 4. Однако следует отметить, что возможны и другие компоновки. Например, жидкость 10 может находиться в отдельном кольцевом резервуаре куполообразной формы, который можно целиком удалить из корпуса 2. Такой отдельный резервуар может быть сменным, чтобы пользователь заменял жидкость 10 посредством установки нового резервуара с жидкостью 10 в корпус 2. Как вариант, такой резервуар может быть многоразовым. В этом случае пользователь может добавлять или заменять жидкость 10 в резервуаре после его удаления из корпуса 2 и затем устанавливать заправленный резервуар на место в корпус 2. Следует учесть, что корпус 2 необязательно должен состоять из двух частей, и что можно использовать другие компоновки, обеспечивающие доступ пользователю, например, для дозаправки на месте.
По центру корпуса 2 установлен нагреватель 11, т.е. в этом примере в центре по длине и ширине корпуса 2. В этом примере нагреватель 11 запитывается от батареи 7 и, следовательно, электрически с ней соединен. Нагреватель 11 может быть электрорезистивным нагревателем, например, нихромным, керамическим и т.д. Нагреватель 11 может быть проволочным, например, в виде спирали, пластинчатым (в виде пластины, которая может быть многослойной и состоять из двух или более разных материалов, одни из которых могут быть электропроводными, а другие - неэлектропроводными), сетчатым (например, в виде тканой или нетканой сетки, которая также может быть многослойной), пленочным и т.д. Можно использовать другие конструкции нагревателя, в том числе неэлектрические.
Нагреватель 11 предназначен для испарения жидкости 10. В показанном примере нагреватель 11 окружает кольцевой фитиль 12 и находится с ним в контакте (тепловом). Наружная поверхность кольцевого фитиля 12 контактирует с находящейся в резервуаре 9 жидкостью 10. Фитиль 12 выполнен из абсорбирующего материала и всасывает жидкость 10 из резервуара 9 посредством капиллярного эффекта. Предпочтительно фитиль 12 является нетканым и может быть выполнен, например, из хлопка, шерсти и т.п., или из синтетического материала, например, из полиэфира, нейлона, вискозы, полипропилена и т.п., или из керамического материала. Во время использования жидкость 10, которая впитывается фитилем 12, нагревается нагревателем 11. Жидкость 10 может испаряться для создания аэрозоля из жидких капель или в достаточной степени нагреваться для получения пара. Образующиеся таким образом аэрозоль или пар при выполнении пользователем затяжки через мундштук 4 выходят из фитиля 12 и проходит в направлении мундштука 4, как показано стрелками A. Нагреватель 11 и фитиль 12 могут быть изготовлены в виде одного фактически неразъемного компонента, чтобы нагрев и впитывание фактически выполнялись одним узлом.
Корпус 2 дополнительно содержит камеру 13, которая удерживает в устройстве 1 материал 14. Во время использования пользователь может иметь доступ к камере 13 для замены или заправки материала 14 через открытый конец 3 корпуса 2 посредством удаления мундштука 4 и/или разделения двух частей 2a и 2b корпуса 2. Камера 13 может иметь различные формы. Например, камера 13 может иметь форму трубки, полностью открытой с обоих концов и вмещающей материал 14. В качестве другого примера камера 13 может быть трубкой, которая имеет одну или несколько торцевых стенок, имеющих сквозные отверстия, через которые может проходить пар или аэрозоль. Камера 13 может оставаться на месте внутри корпуса 2, когда пользователь удаляет и заменяет материал 14. Как вариант, камера 13, содержащая указанный материал, может быть отдельным компонентом, который при использовании вставляется в корпус 2 и полностью извлекается из него. Съемная камера 13 такого типа может быть одноразовой, чтобы пользователь заменял материал 14 посредством установки новой камеры 13 со свежим материалом 14 в корпус 2. Камера 13 может быть и многоразовой. В таком случае пользователь может заменять материал 14 в камере 13, когда она удалена из корпуса 2, и затем устанавливать заправленную камеру 13 в корпус 2. В еще одном примере камера 13 может содержать зажимы и т.п., расположенные внутри корпуса 2, которые удерживают материал 14 на месте. В некоторых примерах материал 14 может просто плотно вставляться в камеру 13. В качестве другого варианта сам резервуар 9, содержащий жидкость 10, может служить опорой для материала 14. Например, резервуар 9 может иметь один или несколько зажимов или трубку и т.п. для размещения и удержания материала 14 на месте. Такой двухфункциональный узел «резервуар 9 - камера или приемник 13» как для содержания жидкости 10, так и для размещения материала 14, может иметь форму картриджа и т.п. и может быть сменным или многоразовым компонентом с возможностью замены или дозаправки жидкости 10 и материала 14 пользователем. В некоторых случаях пользователю может потребоваться только дозаправить или заменить материал 14 при достаточном количестве жидкости 10. После израсходования жидкости 10 пользователь удаляет двухфункциональный узел «контейнер 9 - камера 13» и использует новый компонент. Аналогично, может случиться так, что пользователю потребуется только дозаправить или заменить жидкость 10 при достаточном количестве материала 14. После израсходования материала 14 пользователь удаляет двухфункциональный узел «контейнер 9 - камера 13» и использует новый компонент. Конкретные примеры таких двухфункциональных узлов будут подробно описаны ниже.
Материал 14 расположен в корпусе 2 по потоку ниже места, где из жидкости 10 создается аэрозоль или пар, и выше относительно открытого конца 3 корпуса 2 и мундштука 4. В этом конкретном примере материал 14 фактически расположен в той же части или камере корпуса 2, что и фитиль 12. Когда пользователь затягивается через мундштук 4, аэрозоль или пар, получаемые из жидкости 10, выходят из фитиля 12 и проходят, как показано стрелками A к материалу 14. В конкретных вариантах выполнения материал 14 является пористым, поэтому аэрозоль или пар проходят через материал 14 и затем через открытый конец 3 корпуса 2 и мундштук 4. В некоторых вариантах выполнения материал 14 и/или его камера 13 расположены так, что между ними и внутренней стороной корпуса 2 не существует никакого зазора, поэтому аэрозоль или пар полностью протекают через материал 14.
Предпочтительно температура испарения жидкости 10 составляет 100-300°C или предпочтительнее 150-250°C, что не допускает повышения расхода питания в устройстве 1. В качестве материалов подходят материалы, обычно используемые в электронных сигаретах, в том числе, например, пропиленгликоль и глицерол (также известный как глицерин).
Материал 14 можно использовать для придания аромата аэрозолю или пару, получаемым из жидкости 10, когда аэрозоль или пар проходят через материал 14. Материал 14 может состоять, например, из табака или содержать его. Когда горячие аэрозоль или пар проходят через табачный материал 14, они захватывают органические и другие соединения или компоненты табачного материала 14, обеспечивающие табаку его органолептические свойства, придавая аромат аэрозолю или табаку, когда они проходят к мундштуку 4. Однако следует учесть, что для придания различных ароматов потоку аэрозоля или пара помимо табака можно использовать другие материалы. Например, в состав материала или жидкости могут быть включены ароматизаторы.
Кроме того, если материал 14 является табаком или включает в себя табак, может случиться так, что поток аэрозоля или пара будет вытягивать достаточно никотина из табачного материала 14. Как вариант или дополнительно, если материал 14 не содержит табака, то он может быть обогащен никотином, например, посредством покрытия материала никотином. Фактически, даже если материал 14 является табаком или включает в себя табак, он может быть покрыт или иным образом обогащен никотином. В качестве другого примера, независимо от того, является ли материал 14 табаком или включает в себя табак и/или включает в себя никотин, никотин может входить в состав жидкости 10. Соответственно, если предполагается, что устройство 1 обеспечивает подачу никотина пользователю, то никотин может иметься в жидкости 10; или может извлекаться из материала 14, если он является табаком или включает в себя табак; или может представлять собой покрытие и т.п. на не табачном материале 14; или может представлять собой покрытие и т.п. на табачном материале; или может быть получен посредством любой комбинации указанных вариантов. Аналогично, в материал 14 и/или жидкость 10 могут быть добавлены ароматизаторы (независимо от того, является ли материал табаком или включает в себя табак).
Как указано выше, известны нагревательные устройства, обеспечивающие высвобождение соединений посредством нагрева табака, а не его горения. Следует отметить, что табак является плохим проводником тепла, при этом его нагрев в известных устройствах для нагрева табака осуществляется посредством теплопередачи через табак от наружной его поверхности (обычно посредством электрического резистивного нагревательного элемента, который контактирует с поверхностью табака). Это означает, что табак может нагреваться неэффективно, и/или в устройстве происходит высокий расход питания. Если устройство работает от аккумулятора, высокий расход питания является для пользователя проблемой, поскольку ему часто приходится заряжать аккумулятор или заменять его. Если материал 14 является табаком, эту проблему в вариантах выполнения устройства 1 можно избежать, поскольку материал 14 можно нагревать горячим аэрозолем или паром, проходящим через тело пористого табачного материала 14, обеспечивая более эффективный его нагрев. Такой нагрев может способствовать снижению расхода питания в устройстве 1.
В показанном на фиг. 1 примере, единственным источником тепла для нагрева материала 14 в устройстве 1, который необходим для генерирования органических и других соединений или компонентов материала 14, является горячий аэрозоль или пар, получаемые нагреванием жидкости 10.
На фиг. 2 показан другой пример выполнения устройства генерирования вдыхаемой среды. Далее в описании и на фиг. 2 компоненты, одинаковые или сходные с соответствующими компонентами устройства по фиг. 1, обозначены одинаковыми позициями с прибавлением числа 200. Для ясности описание этих компонентов повторно не приводится в полном объеме. Следует учесть, что компоновки и варианты, описанные выше в отношении примера выполнения по фиг. 1, также применимы к примеру выполнения на фиг. 2. Как и в предыдущем случае, в целом устройство 201 на фиг. 2 нагревает жидкость для образования пара или аэрозоля, которые проходят через материал 214 для создания вдыхаемой среды, содержащей один или несколько компонентов, извлеченных из материала 214.
Показанное на фиг. 2 устройство 201 содержит второй нагреватель 215, например, термический, обеспечивающий тепловой контакт с материалом 214 для его предварительного нагрева и/или передачи ему дополнительного тепла во время использования устройства 201. Это способствует высвобождению компонентов материала 214, когда через него проходят пар или аэрозоль во время использования. Это также позволяет использовать боле низкую температуру нагрева жидкости 210, что снижает расход питания для первого нагревателя 211, нагревающего жидкость 210, а также позволяет уменьшить количество нагреваемой жидкости 210, необходимой для обеспечения достаточного нагрева материала 214. Второй нагреватель 215 может быть электрическим резистивным, керамическим и т.д., запитываемым, например, от аккумулятора 207. Второй нагреватель 215 может быть проволочным, например, в виде спирали, пластинчатым (в виде пластины, которая может быть многослойной и состоять из двух или более разных материалов, одни из которых могут быть электропроводными, а другие - неэлектропроводными), сетчатым (например, в виде тканой или нетканой сетки, которая также может быть многослойной), пленочным и т.д. Для второго нагревателя 215 можно использовать другие конструкции нагревателя, в том числе неэлектрические.
Как показано на фиг. 2, в устройства 201 нагреватель 215 расположен снаружи материала 214 и нагревает его посредством передачи тепла снаружи. В этом примере нагреватель 215 является по существу цилиндрическим. Фактически нагреватель 215 может быть несъемной частью устройства 201 и может быть выполнен как часть корпуса 202. Как вариант, нагреватель 215 может быть выполнен в виде единого целого с камерой 213, которая удерживает или содержит материал 214. В этом случае, если камера 213 является одноразовой, то нагреватель 215 заменяют, когда пользователь устанавливает в устройство 201 новую камеру 213 со свежим материалом.
На фиг. 3 показан другой пример выполнения устройства генерирования вдыхаемой среды. В представленном ниже описании и на фиг. 3 компоненты, одинаковые или сходные с соответствующими компонентами примера выполнения по фиг. 1, обозначены одинаковыми позициями с прибавлением числа 300. Описание этих компонентов повторно не приводится в полном объеме. Следует учесть, что компоновки и варианты выполнения, описанные выше в отношении примеров по фиг. 1 и 2, также применимы к примеру выполнения, показанному на фиг. 3. В целом, показанное на фиг. 3 устройство 301 нагревает жидкость для образования пара или аэрозоля, проходящих через материал 314 для создания вдыхаемой среды, которая содержит один или несколько компонентов, извлеченных из материала 314.
Как показано на фиг. 3, устройство 301 содержит второй нагреватель 318, находящийся в тепловом контакте с материалом 314 для его нагрева и высвобождения из него компонентов, когда пар или аэрозоль проходят через материал 314 во время использования. Второй нагреватель 318 может быть электрическим резистивным, керамическим и т.д., запитываемым, например, от аккумулятора 307. Для второго нагревателя 318 можно использовать другие конструкции, в том числе неэлектрические.
В показанном на фиг. 3 устройстве 301 нагреватель 318 расположен внутри материала 314 и нагревает этот материал посредством передачи тепла от его внутренней стенки. В этом примере нагреватель 318 имеет форму цилиндрического стержня, расположенного вдоль центральной продольной оси материала 314. В других компоновках нагреватель 318 может быть проволочным, например, в виде спирали, пластинчатым (в виде пластины, которая может быть многослойной и состоять из двух или более разных материалов, одни из которых могут быть электропроводными, а другие - неэлектропроводными), сетчатым (например, в виде тканой или нетканой сетки, которая также может быть многослойной), пленочным и т.д. В этом случае материал 314, в целом, является трубчатым или имеет внутреннее отверстие для размещения нагревателя 318. Нагреватель 318 может быть по существу неотъемлемой частью устройства 301 и может быть выполнен как часть корпуса 302. В этом случае, когда материал 314 установлен в устройство 301 (например, когда камера 313, содержащая материал 314, расположена в устройстве 301), материал 314 окружает второй нагреватель 318. В качестве альтернативы, нагреватель 318 может быть выполнен совместно с камерой 313, удерживающей или содержащей материал 314. В этом случае, если камера 313 является одноразовой, то нагреватель 318 заменяют, когда пользователь устанавливает в устройство 301 новую камеру 313 со свежим материалом.
В другом примере для более эффективного нагрева материала 314 можно использовать несколько внутренних нагревателей 318. Материал 314 можно нагревать как одним или несколькими наружными нагревателями (сходными со вторым нагревателем 215 из примера по фиг. 2), так и одним или несколькими внутренними нагревателями 318 (сходными со вторым нагревателем 318 из примера по фиг. 3).
Устройство по фиг. 1 - 3 и другие примеры описаны более подробно в международной заявке № PCT/EP2015/074395, полное содержание которой включено сюда посредством ссылки.
На фиг. 4 показан картридж 400 в продольном разрезе, включающий в себя резервуар 401 с жидкостью 402 и приемник или контейнер 403 для твердого материала 404. В этом примере резервуар 401 для жидкости и контейнер 403 для материала выполнены в виде единого элемента и образованы изначально целиком или в виде частей, которые затем собирают посредством по существу неразъемного соединения. Если резервуар 401 для жидкости и контейнер 403 для материала изначально образованы из двух частей, то их можно скрепить между собой, например, посредством сварки трением, например, путем вращения, или ультразвуковой сварки и т.д. Картридж 400 установлен так, что при испарении жидкости 402 образуется аэрозоль из жидких капель или, при достаточном нагреве, пар, при этом по меньшей мере часть, или предпочтительно весь или по существу весь аэрозоль или пар проходят через материал 404 для захватывания из него аромата.
Резервуар 401 для жидкости расположен по существу в центре картриджа 400 и имеет форму усеченного конуса. Однако резервуар 401 может иметь и другую форму, например, коническую, цилиндрическую и т.д. Резервуар 401 окружен наружным кожухом 405, который ограничивает кольцевой канал 406 вокруг наружной стороны по длине резервуара 401 и проходит от одного его конца до другого. Наружный кожух 405 проходит за первую торцевую стенку 407 резервуара 401 для жидкости для образования за ней камеры 408. В показанном примере как камера 408, так и кольцевой канал 406, содержат материал 404 и поэтому можно считать, что они совместно образуют контейнер 403 для материала 404. В других примерах материал 404 может располагаться только в камере 408, которая ограничивает контейнер 403 для этого материала 404, а кольцевой канал остается пустым. Камера 408 закрыта торцевой стенкой 409, расположенной на расстоянии от торцевой стенки 407 резервуара 401 для жидкости. Торцевая стенка 409 может быть частью наружного кожуха 405 или может быть отдельной пластиковой или резиновой крышкой и т.п. В других примерах кольцевой канал 406 содержит материал 404, а камера 408 не содержит материала и фактически может отсутствовать, при этом канал 406 может фактически заканчиваться у торцевой стенки 409. Канал 406 и/или камера 408 могут быть полностью заполнены материалом 404 или могут содержать только порцию или вставку твердого материала 404. Торцевая стенка 409 является пористой и/или имеет одно или несколько сквозных отверстий 410 для выхода аэрозоля или пара из картриджа 400 для вдыхания пользователем. Резервуар 401 для жидкости и контейнер 403 для твердого материала могут быть выполнены из жесткого водонепроницаемого и воздухонепроницаемого материала, например, из металла, подходящего пластика и т.д.
Картридж 400, показанный в качестве примера на фиг. 4, содержит нагреватель 411, который находится в контакте (тепловом) с фитилем 412. В этом примере нагреватель 411 и фитиль 412 выполнены в виде единого целого. В этом случае, когда картридж включает в себя нагреватель 411, его называют «картомайзером». Ориентация нагревателя 411 показана схематично, например, нагреватель 411 может быть выполнен в виде спирали, продольная ось которой перпендикулярна продольной оси картриджа 400, а не параллельна ей, как показано на фиг. 4.
Фитиль 412 контактирует с жидкостью 402. Это может быть достигнуто, например, посредством пропускания фитиля 412 через сквозное отверстие (не показано) во второй торцевой стенке 413 резервуара 401 для жидкости. В качестве варианта или дополнительно, вторая торцевая стенка 413 может быть пористой (схематично показано пунктиром на фиг. 4), что позволяет жидкости выходить из резервуара 401, а фитиль 412 может контактировать со второй пористой торцевой стенкой 413. Вторая торцевая стенка 413 может быть выполнена, например, в виде пористого керамического диска. Вторая пористая торцевая стенка 413 этого типа способствует регулированию течения жидкости к фитилю 412. Фитиль 412, в целом, является абсорбирующим материалом и всасывает жидкость 402 из резервуара 401 посредством капиллярного эффекта. Предпочтительно фитиль 412 является нетканым и может быть выполнен, например, из хлопка, шерсти и т.п. или из синтетического материала, в частности, полиэфира, нейлона, вискозы, полипропилена и т.п., или из керамического материала.
Во время использования пользователь соединяет картридж 400 с батарейным блоком устройства для обеспечения питания нагревателя 411. (Пример такого устройства подробно описан ниже). При запитывании нагревателя 411 (например, приведением в действие пользователем кнопки устройства или посредством датчика обнаружения затяжки, что является известным), жидкость 402, вытягиваемая из резервуара 401 фитилем 412, нагревается нагревателем 411 для ее перехода в летучее состояние или испарения. Когда пользователь затягивается через мундштук устройства, пар или аэрозоль проходят в кольцевой канал 406 вокруг наружной стороны по длине резервуара 401 для жидкости и в камеру 408, как показано стрелками A. Пар или аэрозоль вбирают в себя аромат материала 404. Если материал 404 содержит никотин, пар или аэрозоль также содержит никотин, захваченный из материала 404. Далее пар или аэрозоль может выходить из картриджа 400 через торцевую стенку 409, как показано стрелкой B. С внутренней стороны торцевой стенки 409 может быть расположен обратный клапан 414, чтобы пар или аэрозоль могли только выходить из картриджа 400 и не могли поступать в обратном направлении в нагреватель 411 или электронную часть устройства.
На фиг. 5 показан другой пример выполнения картриджа 500, который включает в себя резервуар 501, содержащий жидкость 502, и контейнер 503, который ограничивает камеру 508 для вмещения твердого материала 504. В дальнейшем описании и на фиг. 5 компоненты, одинаковые или сходные с соответствующими компонентами картриджа по фиг. 4, обозначены одинаковыми позициями с прибавлением числа 100. Для ясности повторное описание этих элементов не приводится в полном объеме.
В этом примере резервуар 501 для жидкости и контейнер 503 для материала картриджа 500 выполнены в виде отдельных элементов, которые во время использования образуют между собой разъемное соединение. Резервуар 501 для жидкости и контейнер 503 для материала могут, например, скрепляться между собой посредством сжатия или иным образом с возможностью разборки, или, например, контейнер 503 для материала может просто опираться на резервуар 501 для жидкости или соединяться с ним посредством плотной посадки. Картридж 500 установлен так, чтобы при испарении жидкость 502 образовывала аэрозоль из жидких капель или при достаточном ее нагреве создавался пар, при этом по меньшей мере часть, или предпочтительно весь или по существу весь аэрозоль или пар проходят через материал 504 для захватывания из него аромата.
В этом примере резервуар 501 окружен наружным кожухом 505, ограничивающим кольцевой канал 506 вокруг наружной стороны по длине этого резервуара 501 и проходит от одного его конца до другого. Наружный кожух 505 выходит за первую торцевую стенку 507 резервуара 501 и заканчивается у торцевой стенки 509. Торцевая стенка 509 может быть отдельной пластиковой или резиновой крышкой и т.п. Торцевая стенка 509 является пористой и/или имеет одно или несколько сквозных отверстий 510 для выхода аэрозоля или пара из кольцевого канала 506. С внутренней стороны торцевой стенки 509 может быть расположен обратный клапан 514, чтобы пар или аэрозоль могли только выходить из кольцевого канала 506 у дальнего кольца от нагревателя 511 и фитиля 512 и не могли поступать в обратном направлении к нагревателю 511 или электронной части устройства. Во время использования контейнер 503 для материала расположен поверх торцевой стенки 509, так что пар или аэрозоль, выходящие через торцевую стенку 509, проходят в контейнер 503 для материала. Контейнер 503 для материала имеет выходное отверстие и/или пористую торцевую стенку 515 для выхода из картриджа 500 аэрозоля или пара, вдыхаемого пользователем.
Во время использования пользователь соединяет картридж 500 с батарейным блоком устройства для обеспечения питания нагревателя 511 (и в этом случае пример выполнения такого устройства подробно описан ниже). При запитывании нагревателя 511 (например, приведением в действие пользователем кнопки устройства или посредством датчика обнаружения затяжки, что является известным), жидкость 502, вытянутая из резервуара 501 через торцевую стенку 513 фитилем 412, нагревается нагревателем 511 для её перехода в летучее состояние или испарения. Когда пользователь затягивается через мундштук устройства, пар или аэрозоль проходят в кольцевой канал 506 вокруг наружной стороны по длине резервуара 501 для жидкости к торцевой стенке 509, как показано стрелками A. Далее пар или аэрозоль проходят через торцевую стенку 509 (через обратный клапан 514, если он имеется) и в контейнер 503 для материала, где он захватывает аромат из материала 504, содержащегося в контейнере 503. Если материал 504 содержит или включает в себя никотин, пар или аэрозоль также содержит никотин, захваченный из материала 504. Далее пар или аэрозоль могут выходить из картриджа 500 через торцевую стенку 515 контейнера 503 для материала, как показано стрелкой B.
На фиг. 6 и 7 показан пример выполнения устройства 600 генерирования вдыхаемой среды. Устройство 600 можно использовать с как любым из картриджей, представленных в настоящем описании, так и с другими картриджами. Устройство 600 имеет батарейный блок 601 и блок 602 картриджа. Батарейный блок 601 и блок 602 картриджа показаны на этих фигурах соединенными между собой, но они могут быть разделены пользователем для установки картриджа в блок 602 картриджа. Батарейный блок 601 и блок 603 картриджа можно соединять между собой с возможностью разборки, используя, например, защелкивающееся соединение, зажимы, резьбу и т.д. Блок 602 картриджа на дальнем конце имеет мундштук 603. В этом примере батарейный блок 601 имеет кнопку 604 включения. Батарейный блок 601 содержит источник питания, например, батарею, которая может быть аккумулятором или сменной батареей. Батарейный блок 601 также содержит контроллер для управления работой нескольких элементов устройства 600 и/или датчика обнаружения затяжки. Во время использования пользователь разделяет батарейный блок 601 и блок 602 картриджа, вставляет картридж в блок 602 картриджа и затем снова соединяет батарейный блок 601 с блоком 602 картриджа. Далее пользователь может использовать устройство 600 посредством нажатия кнопки 604 включения.
На фиг. 8a - 8e показан другой пример выполнения картриджа 800, включающего в себя резервуар 801 с жидкостью 802 и приемник или контейнер 803 для твердого материала 804. В этом примере резервуар 801 и контейнер 803 выполнены в виде цельного элемента, который изначально образован из двух частей, показанных по отдельности на фиг. 8c и 8d, собранных, как показано на фиг. 8b, и образующих по существу неразъемное соединение. Резервуар 801 для жидкости и контейнер 803 для материала можно соединить между собой, например, сваркой трением, в частности, путем вращения, ультразвуковой сваркой и т.д. Картридж 800 установлен так, что при испарении жидкости 802 образуется аэрозоль из жидких капель или при достаточном ее нагреве - пар, при этом по меньшей мере часть, а предпочтительно весь или по существу весь аэрозоль или пар проходят через материал 804 для захватывания из него аромата.
Многие особенности картриджа по фиг. 8a - 8e аналогичны особенностям картриджа по фиг. 4 и 5, поэтому для ясности особенности и элементы этого картриджа повторно не описаны. В целом, резервуар 801 для жидкости в картридже 800 имеет наружный кожух 805, который образует канавку или канал 806 вокруг наружной стороны по длине внутренней части 810 резервуара и проходит от одного его конца до другого. В показанном примере этот канал имеет канавку 806 в наружной стенке внутренней части 810 резервуара, как более подробно показано на фиг. 8d. Картридж 800 имеет нагреватель 811 для нагрева жидкости и находящийся с ним в тепловом контакте фитиль 812. Нагреватель 811 может быть, например, электрическим резистивным, керамическим и т.д. В этом примере нагреватель 811 и фитиль 812 выполнены в виде единого узла. В случае, когда картридж 800 включает в себя нагреватель 811, он называется «картомайзером». Фитиль 812 контактирует с жидкостью 802. Как указано выше, это может быть достигнуто, например, посредством фитиля 812, вставленного через сквозное отверстие во второй торцевой стенке 813 внутренней части 810 резервуара. В качестве варианта или дополнительно, вторая торцевая стенка 813 может быть пористой, позволяя жидкости выходить из внутренней части 810 резервуара, и фитиль 812 может контактировать с этой второй пористой торцевой стенкой 813. Вторая торцевая стенка 813 может быть выполнена, например, в виде пористого керамического диска. В целом фитиль 812 выполнен из абсорбирующего материала и всасывает жидкость 802 из внутренней части 810 резервуара посредством капиллярного эффекта. Предпочтительно фитиль 812 выполнен из нетканого материала, например, из хлопка, шерсти и т.п. или из синтетического материала, например, из полиэфира, нейлона, вискозы, полипропилена и т.п., или из керамического материала.
Во время использования пользователь соединяет картридж 800 с батарейным блоком устройства (которое может быть, например, устройством 600, сходным с устройством, показанным на фиг. 6 и 7) для обеспечения питания нагревателя 811. При запитывании нагревателя 811 (например, приведением в действие пользователем кнопки 604 устройства 600 или посредством датчика обнаружения затяжки, что является известным), жидкость 802, вытянутая из внутренней части 810 резервуара фитилем 812, нагревается нагревателем 811 для ее перехода в летучее состояние или испарения. Когда пользователь затягивается через мундштук 603 устройства 600, пар или аэрозоль проходят в канал 806 резервуара 801 и в камеру 808, которая содержит твердый материал 804. Пар или аэрозоль вбирают в себя аромат материала 804. Если материал 804 содержит или включает в себя никотин, пар или аэрозоль также содержат никотин, захваченный из материала 804. Далее пар или аэрозоль могут выходить из картриджа 800, как показано стрелкой A. Обратный клапан (не показан) может быть расположен так, чтобы пар или аэрозоль могли только выходить из картриджа 800 и не могли поступать в обратном направлении в нагреватель 811 или электронную часть устройства.
Камера 808 для твердого материала 404 закрыта со стороны полости рта торцевой стенкой 809, расположенной на расстоянии от торцевой стенки 807 резервуара 801 для жидкости. Торцевая стенка 809 камеры 808 может содержать отдельный удерживающий элемент, например, в виде диска 809, который вставляют в камеру 808 во время изготовления. Как вариант, торцевая стенка 809 может быть частью контейнера 803 для материала. Торцевая стенка или диск 809 может быть образован из пластика, или резины, или керамики и т.п. и имеет одно или несколько сквозных отверстий 820 для пропускания аэрозоля или пара через конец картриджа 800 со стороны полости рта.
Аналогично, торцевая стенка 807 резервуара 801 для жидкости может содержать отдельный удерживающий элемент 807, например, в виде диска 807, прикрепленного к резервуару 801 во время изготовления, или, как показано в примере, торцевая стенка 807 может быть частью резервуара 801. Диск 807 может быть образован из пластика, или резины, или керамики и т.п. и имеет одно или несколько сквозных отверстий 820 для прохода аэрозоля или пара в камеру 808, содержащую твердый материал 804.
Торцевая стенка/диск 807 резервуара 801 для жидкости и торцевая стенка/диск 809 камеры 808 для твердого материала способствуют удержанию твердого материала 804 в заданном положении в камере 808 как во время транспортирования картриджа 800, так и во время его использования.
На фиг. 9a - 9e показан другой пример выполнения картриджа 900, включающего в себя резервуар 901 с жидкостью 902 и приемник или контейнер 903 для твердого материала 904. Многие особенности и элементы картриджа по фиг. 9a - 9e аналогичны особенностям и элементам картриджа по фиг. 8a - 8e, поэтому для ясности повторное описание этих особенностей и элементов не приводится в полном объеме.
В этом примере резервуар 901 для жидкости и контейнер 903 для материала выполнены в виде отдельных элементов, показанных раздельно на фиг. 9c и 9d. Контейнер 901 для жидкости и контейнер 903 для материала можно соединять или скреплять между собой во время изготовления, например, посредством сжатия, сварки трением, в частности, путем вращения, ультразвуковой сварки и т.д. Как вариант, пользователь может соединять или скреплять между собой резервуар 901 для жидкости и контейнер 903 для материала во время использования, если этот контейнер 903 для материала имеет форму съемной торцевой крышки. В этом случае пользователь при необходимости может легко заменять резервуар 901 для жидкости или контейнер 903 для материала по мере расходования жидкости 902 или твердого материала 904. Контейнер 903 для материала может быть прикреплен к резервуару 901 для жидкости, например, зажимами и/или посредством фрикционной посадки. В этом случае картридж 900 расположен так, чтобы при испарении жидкость 902 образовывала аэрозоль из жидких капель или при достаточном ее нагреве создавался пар, при этом по меньшей мере часть или предпочтительно весь или по существу весь аэрозоль или пар проходят через материал 904 для захватывания из него аромата.
Конец камеры 908 для твердого материала 904 со стороны полости рта закрыт торцевой стенкой 909. В показанном примере торцевая стенка 909 камеры 908 на конце со стороны полости рта содержит отдельный диск 909, который вставляют в камеру 908 во время изготовления. Диск 909 может быть выполнен из пластика, или резины, или керамики и т.п. и имеет одно или несколько сквозных отверстий 920 для прохода аэрозоля или пара через конец картриджа 900 со стороны полости рта. Как вариант, торцевая стенка 909 может быть частью контейнера 903 для материала и иметь одно или несколько сквозных отверстий для прохода аэрозоля или пара через конец картриджа 900 со стороны полости рта для вдыхания пользователем. В другом варианте камера 908 может иметь вторую торцевую стенку или крышку (не показано) со сквозными отверстиями на расстоянии от торцевой стенки или диска 909 на конце со стороны полости рта. Таким образом, камера 908 для твердого материала 904 может образовывать готовый блок, содержащий твердый материал 904, что облегчает изготовление картриджа 900 в целом и/или упрощает замену камеры 908 пользователем после того, как твердый материал 904 будет израсходован.
Аналогично, в показанном примере торцевая стенка 907 резервуара 901 для жидкости содержит отдельный диск 907, который прикрепляют к этому резервуару 901 во время изготовления. Диск 907 может быть выполнен из пластика, или резины, или керамики и т.п. и имеет одно или несколько сквозных отверстий 920 для прохода аэрозоля или пара в камеру 908, содержащую твердый материал 904. Как вариант, торцевая стенка 907 может быть частью резервуара 901 и иметь одно или несколько сквозных отверстий для прохода аэрозоля или пара. Резервуар 901 для жидкости может образовывать готовый уплотненный блок, содержащий жидкость 902, что облегчает изготовление картриджа 900 в целом и/или упрощает замену резервуара 901 пользователем после того, как жидкость 902 будет израсходована.
В примере по фиг. 9a - 9e контейнер для материала или торцевой колпачок 903 является охватывающим соединителем, имеющим кольцевую торцевую стенку 921 и крепящимся на конце резервуара 901 для жидкости. На фиг. 10a - 10e показан другой пример выполнения картриджа 1000, включающего в себя резервуар 1001 с жидкостью 1002 и приемник или контейнер 1003 для твердого материала 1004. Пример по фиг. 10a - 10e очень похож на пример по фиг. 9a - 9e за исключением того, что здесь контейнер для материала или торцевая крышка 1003 является охватываемым соединителем, имеющим кольцевую торцевую стенку 1021 и крепящимся внутри конца резервуара 1001 для жидкости. На фиг. 10a - 10e также показан пример выполнения картриджа, в котором контейнер 1003 для материала имеет вторую торцевую стенку или крышку 1009' со сквозными отверстиями, расположенными на расстоянии от торцевой стенки или диска 1009 на конце со стороны полости рта, так что камера 1008 образует готовый блок, содержащий твердый материал 1004.
Примеры, показанные на фиг. 4, 5 и 8 - 10, в частности, подходят для использования в так называемых модульных изделиях, в которых картомайзер прикреплен к батарейному блоку устройства (например, к батарейному блоку 601 устройства 600, как показано на фиг. 6 и 7) посредством резьбового соединения, байонетного соединения и т.п. Картомайзер после использования выбрасывают и заменяют новым. Как вариант, пользователь может повторно использовать картридж посредством его заправки жидкостью и/или при необходимости время от времени заменяя твердый материал.
Примеры, показанные на фиг. 4, 5 и 8 - 10, можно легко приспособить для использования с устройствами электронных сигарет других типов, которые по существу известны. Существуют, например, так называемые, «похожие на электронную сигарету» или «сигаретообразные» устройства, имеющие небольшие размеры, а также форму и внешний вид, сходные с обыкновенной сигаретой. В таких устройствах резервуар для жидкости обычно для удерживания жидкости содержит некоторое количество набивочного материала, например, ваты и т.п. Картридж или картомайзер в таких устройствах обычно бывает сменным, но существует возможность его заправки жидкостью и/или замены твердого материала в случаях использования настоящего изобретения. Кроме того, существуют так называемые танк-устройства или персональные картомайзеры, которые имеют большие резервуары для хранения относительно больших объемов жидкости, а также выполняют новые функции, которые позволяют пользователям управлять рядом характеристик устройства.
Как вариант выполнения указанных выше конструкций картомайзеров, нагреватель жидкости может быть расположен отдельно от резервуара для жидкости и твердого материала. Такой нагреватель, например, может быть выполнен как часть батарейного блока 601 устройства 600, к которому для использования пользователь присоединяет картридж.
В любом из вышеописанных примеров по фиг. 4, 5 и 8 - 10, можно также использовать нагреватель твердого материала для его «предварительного нагрева». Этот нагреватель твердого материала может быть выполнен как часть картриджа или как часть батарейного блока устройства, к которому прикрепляют картридж для использования.
Могут быть осуществлены другие разновидности и варианты вышеописанных примеров.
Например, в некоторых случаях твердый материал может быть расположен, исключительно или дополнительно, в мундштуке устройства (например, мундштуке 603 устройства 600, как описано выше), который используют с вышеописанным картриджем.
В качестве другого примера твердый материал в контейнере может отсутствовать, например, по желанию пользователя. Это позволяет пользователю с большей гибкостью использовать картридж: он может использовать картридж в качестве классической «электронной сигареты» только с испарением жидкости без прохождения пара или аэрозоля через твердый материал. Это, в частности, относится к примерам, в которых пользователь может заменять твердый материал в контейнере.
В некоторых примерах наружный кожух 405, 505 и т.д. резервуара для жидкости может проходить за нагреватель 411 и фитиль 412 для образования юбки 821, которая во время использования расположена вокруг части корпуса или батарейного блока 601 устройства 600, с которым используют картридж 400, 500, 800 и т.д. Такая юбка 821 показана, в частности, на фиг. 8a - 8e. На этих фигурах в качестве примера также показана винтовая резьба 822 на картридже 800 для его крепления к батарейному блоку 601 устройства 600.
Выше указано, что канал, через который аэрозоль/пар поступает от нагревателя жидкости к твердому материалу, является кольцевым и в некоторых примерах полностью окружает резервуар для жидкости (например, канал 406, 506 в примерах по фиг. 4 и 5). В других примерах этот канал не является кольцевым и не окружает резервуар 401, 501, 801 и т.д. для жидкости. В некоторых примерах, таких как показано на фиг. 8a - 8e, может быть выполнен одиночный по существу трубчатый канал или канавка, проходящая от резервуара для жидкости к твердому материалу. В качестве другого примера может быть выполнено множество каналов или канавок, проходящих от резервуара для жидкости к твердому материалу, один или несколько из которых могут быть по существу трубчатыми. При наличии множества каналов, их можно наполнять материалами, имеющими разные характеристики, или они могут содержать такие материалы или вести к ним. Например, один канал можно заполнить материалом или этот канал может содержать такой материал или вести к такому материалу, который придает первый аромат пару или аэрозолю, второй канал можно наполнять материалом или этот канал может вести к такому материалу, который придает второй аромат пару или аэрозолю, и т.д.
В вышеуказанных примерах резервуар для жидкости и твердый материал или контейнер для твердого материала расположены по существу на одной линии вдоль продольной оси устройства или картриджа. В других примерах резервуар для жидкости и твердый материал или контейнер для твердого материала расположены так, чтобы они по меньшей мере частично перекрывались в продольном направлении устройства или картриджа; в таких примерах резервуар для жидкости и твердый материал или контейнер для твердого материала все же могут быть расположены, в целом, в одну линию вдоль продольной оси устройства или картриджа или могут быть расположены бок о бок или один частично или полностью внутри другого. В других примерах резервуар для жидкости и твердый материал или контейнер для твердого материала расположены концентрично (резервуар для жидкости внутри твердого материала или контейнера для твердого материала, или наоборот) и могут полностью смещены друг относительно друга вдоль продольной оси устройства или картриджа или с перекрытием, или один полностью внутри другого.
В другом конкретном примере твердый материал или контейнер для твердого материала расположены по меньшей мере в одном канале между нагревателем и выпуском, причем указанный канал по меньшей мере частично перекрывается с резервуаром для жидкости вдоль продольной оси устройства или картриджа. Другими словами, канал для протекания пара или аэрозоля проходит мимо резервуара для жидкости, а материал расположен внутри указанного канала.
Картридж может содержать охладитель или теплообменник, и/или устройство, с которым используется картридж 400, 500, 800 и т.д., может содержать охладитель или теплообменник. Материал и охладитель при такой компоновке могут быть разделены и расположены на расстоянии друг от друга. Охладитель может быть расположен по потоку ниже нагревателя жидкости и выше приемника, причем охладитель или зона охлаждения выполнены с возможностью охлаждения испаренной жидкости для образования аэрозоля из жидких капель, который во время использования проходит через материал, расположенный в приемнике. Охладитель может быть выполнен с возможностью работы фактически в качестве теплообменника, обеспечивая рекуперацию тепла из пара. Рекуперированное тепло можно использовать, например, для предварительного нагрева материала и/или способствования нагреву жидкости.
Как описано выше по отношению к первой группе примеров, жидкость предпочтительно может испаряться при соответствующих температурах, предпочтительно 100-300°C или предпочтительнее 150-250°C, для сохранения расхода питания устройства, с которым используется картридж. Пригодными являются материалы, обычно используемые в электронных сигаретах, например, пропиленгликоль и глицерол (также известный как глицерин). Также, как описано в отношении вышеприведенных примеров, твердый материал является материалом, который можно использовать для придания аромата аэрозолю или пару, полученному из жидкости, когда аэрозоль или пар проходит через этот материал. Такой материал, например, состоит из табака или содержит табак. Когда аэрозоль или пар проходят через табачный материал, горячий аэрозоль или пар захватывают органические и другие соединения или компоненты из табачного материала, которые обеспечивают табаку его органолептические свойства, придавая аромат аэрозолю или табаку, когда он проходит к мундштуку. Однако следует принять во внимание, что для придания различных ароматов потоку аэрозоля или пара помимо табака можно использовать другие материалы. Например, в состав материала или жидкости могут быть включены ароматизаторы.
В любом из вышеописанных примеров контроллер устройства управляет работой устройства. Например, контроллер при необходимости может обеспечивать запитывание конкретного или каждого нагревательного элемента и выключать конкретный или каждый нагревательный элемент, когда нагрев не требуется. Управление работой одного или нескольких нагревательных элементов может осуществляться так, чтобы жидкость и/или материал нагревались при оптимальной температуре. При этом исключается горение материала, обеспечивается надлежащее испарение жидкости, поддерживается надлежащая температура испаряющейся жидкости или аэрозоля для испарения соединений из материала, так что пар или аэрозоль, вдыхаемые пользователем, имеют комфортную и безопасную температуру. Можно использовать известный датчик обнаружения затяжки для подачи сигнала на контроллер, чтобы обеспечить подачу питания на один или несколько нагревательных элементов. Устройство также может содержать один или несколько фильтров для фильтрации пара или аэрозоля, прежде чем он достигнет пользователя, устройства охлаждения пара или аэрозоля, прежде чем он достигнет пользователя, изоляцию внутри устройства для защиты пользователя от воздействия тепла, генерируемого внутри корпуса, и т.д.
Во время использования и, в частности, в случае, когда материал 14, 214 и т.д. является табаком, предпочтительно, чтобы он или по меньшей мере его поверхность, нагревались до температуры около 190-210°C, предпочтительнее до температуры около 200°C для обеспечения высвобождения из табака достаточного или надлежащего количества соединений. Как подробно описано выше, материал можно нагревать только горячим паром или аэрозолем, который проходит через материал, или материал также можно предварительно нагревать или подвергать двукратному нагреву посредством, например, специального нагревателя. В случае предварительного нагрева, материал, в частности, табак, можно предварительно нагреть до температуры приблизительно 100-150°C. Однако предполагается, что можно использовать другие температуры. Например, материал или по меньшей мере его поверхность можно нагревать свыше 210°C, например, до температуры 230 или 240°C или около того и даже до 290°C или около того. Количество используемого табака может составлять, например, 50-300 мг или около того. Наиболее подходящее значение количества табака может составлять 50-150 мг, причем установлено, что значение 130 мг является наиболее подходящим. В типовом примере количество табака, нагреваемого за одно действие устройства 1 (т.е. за одну затяжку), может составлять примерно 8-50 мг.
Во время использования жидкость 10, 210 и т.д. можно нагревать до температуры 100 - 300°C или в частности до 150 - 250°C.
Пригодные материалы 14 и т.д. включают в себя материалы, обеспечивающие получение испаряемых компонентов при нагреве, обычно в форме аэрозоля. Пригодные материалы 14 и т.д. включают в себя любой табакосодержащий материал и могут, например, включать в себя один или несколько по существу табачных продуктов, различных видов табака, производных табака, экспандированный табак, восстановленный табак, измельченный табак, экстракт табака, гомогенизированный табак или заменители табака. В случае табака, материал 14 и т.д. может иметь форму табачного стержня, табачного пода или табачного плага, рассыпного табака, агломератов и т.д. и может иметь, например, как относительно сухую форму, так и относительно влажную форму. Пригодные материалы 14 и т.д. могут включать в себя другие продукты из заменителей табака, которые, в зависимости от продукта могут содержать или не содержать никотин.
В конкретном случае, когда твердый материал является табаком, он может быть в форме табачного плага из табачного стержня, который отрезан по длине и помещен в приемник или контейнер для твердого материала до того, как этот приемник или контейнер будет объединен с контейнером для жидкости (независимо от того, объединяют приемник или контейнер для твердого материала с резервуаром для жидкости во время изготовления или это выполняет пользователь во время использования устройства).
В некоторых примерах приемник или контейнер для твердого материала является прозрачным, чтобы пользователь мог видеть содержимое (т.е. твердый материал) во время использования, что представляет интерес для некоторых пользователей. Кроме того, табачный стержень может быть образован с использованием прозрачного материала в качестве оберточного материала, чтобы пользователь мог видеть табак. Конкретным пригодным материалом является «NatureFlex™», биологически разлагаемая пленка, изготовленная из возобновляемого сырьевого материала компанией Innovia Films Limited.
В настоящем описании термины «ароматическая добавка» и «ароматизатор» относятся к материалам, которые, если это разрешают государственные нормативные правовые акты, можно использовать для создания желаемого вкуса и аромата в изделии для взрослых потребителей. Они могут включать в себя экстракты (например, лакрицу, гортензию, лист белой японской магнолии, ромашку, пажитник, гвоздику, ментол, мяту японскую, анисовое семя, корицу, траву, гаултерию, вишню, ягоду, персик, яблоко, драмбьюи, бурбон, шотландский виски, виски, мяту курчавую, перечную мяту, лаванду, кардамон, сельдерей, каскарилью, мускатный орех, сандаловое дерево, бергамот, герань, экстракт меда, розовое масло, ваниль, лимонное масло, апельсиновое масло, кассию, тмин, коньяк, жасмин, канангу душистую, шалфей, фенхель, перец гвоздичный, имбирь, анис, кориандр, кофе или мятное масло из мяты любого вида), усилители вкуса, блокираторы участка рецепторов горечи, активаторы или стимуляторы участка рецепторов обоняния, сахар и/или заменители сахара (например, сукралозу, ацесульфам калия, аспартам, сахарин, цикламат, лактозу, сахарозу, глюкозу, фруктозу, сорбит или маннитол) и другие добавки, такие как древесный уголь, хлорофилл, минералы, растительное сырье или вещества для освежения полости рта. Они могут быть имитирующими, искусственными или натуральными ингредиентами или их смесями. Они могут иметь любую форму, например, могут быть маслом, жидкостью или порошком.
Для решения различных проблем и расширения уровня техники в настоящем описании представлены различные варианты выполнения, посредством которых заявленное изобретение может быть внедрено на практике и которые позволяют получить устройство высокого качества для генерирования вдыхаемой среды. Преимущества и особенности изобретения представлены только в виде примера и не являются исчерпывающими и/или исключительными. Они предназначены только для облегчения понимания и пояснения особенностей настоящего изобретения. Следует учесть, что преимущества, варианты выполнения, примеры, функции, особенности конструкции и/или другие аспекты изобретения не являются ограничивающими изобретение, которое определяется его формулой, и могут использоваться другие варианты осуществления изобретения и его модификации без отклонения от объема и/или сущности изобретения. Различные варианты выполнения могут надлежащим образом содержать, состоять или, по существу, состоять из различных комбинаций описанных элементов, компонентов, особенностей, частей, этапов, средств и т.д.