МУНДШТУК ДЛЯ УСТРОЙСТВА, ГЕНЕРИРУЮЩЕГО АЭРОЗОЛЬ, С ПОКРЫТИЕМ ИЗ ПЕРЕПЛЕТЕННЫХ ВОЛОКОН
AEROSOL GENERATING JOINT WITH BROWNED FIBER COATING

Настоящее изобретение относится к мундштуку для устройства, генерирующего аэрозоль, к устройству, генерирующему аэрозоль, содержащему мундштук, и к способу изготовления мундштука для устройства, генерирующего аэрозоль.
Известны устройства, генерирующие аэрозоль, в которых жидкий субстрат, образующий аэрозоль, испаряется с генерированием вдыхаемого аэрозоля. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, подается из части для хранения жидкости в направлении элемента-нагревателя, расположенного в нагревательной камере или около нее. Генерируемый аэрозоль втягивается по направлению к пользователю через мундштук. Во время прохождения аэрозоля через мундштук из-за конденсации могут образовываться капли жидкости, и эти капли жидкости могут прилипать к внутренней стенке мундштука. Эта конденсированная жидкость может вытекать из мундштука и входить в контакт с губами пользователя. Контакт жидкости с губами пользователя может быть неприятным для пользователя и, соответственно, нежелательным. Кроме того, конденсированный аэрозоль негативно влияет на эффективность устройства, поскольку для обеспечения требуемой плотности аэрозоля, достигающего пользователя, требуется испарение большего количества жидкого субстрата, образующего аэрозоль.
Было бы желательно иметь мундштук для устройства, генерирующего аэрозоль, который уменьшает или устраняет вытекание конденсированного аэрозоля и повышает эффективность устройства.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложен мундштук для устройства, генерирующего аэрозоль. Мундштук содержит впускной участок, выполненный с возможностью приема аэрозоля, и выпускной участок, выполненный с возможностью выхода аэрозоля. Путь для потока воздуха соединяет впускной участок и выпускной участок. Путь для потока воздуха содержит внутреннюю стенку. Внутренняя стенка пути для потока воздуха по меньшей мере частично покрыта капиллярным материалом. Капиллярность капиллярного материала увеличивается в направлении впускного участка.
Покрытие внутренней стенки пути для потока воздуха капиллярным материалом может означать, что капиллярный материал расположен смежно и в контакте с внутренней стенкой пути для потока воздуха. Капиллярный материал может повторять форму внутренней стенки пути для потока воздуха, таким образом, что присутствие капиллярного материала не меняет форму пути для потока воздуха, за исключением небольшого уменьшения диаметра из-за присутствия капиллярного материала. Капиллярный материал может быть расположен таким образом, чтобы покрывать внутреннюю стенку пути для потока воздуха как кожа.
Термин «капиллярность» может обозначать способность капиллярного материала транспортировать жидкость, предпочтительно жидкий субстрат, образующий аэрозоль, за счет капиллярного эффекта. Капиллярный материал может иметь волокнистую или губчатую структуру. Капиллярный материал предпочтительно содержит пучок капилляров. Например, капиллярный материал может содержать множество волокон или нитей, либо других трубок с узкими каналами. Волокна или нити могут быть в целом выровнены таким образом, чтобы переносить жидкость к впускному участку. В альтернативном варианте осуществления капиллярный материал может содержать губкообразный или пенообразный материал. Структура капиллярного материала может образовывать множество мелких каналов или трубок, через которые жидкость может транспортироваться за счет капиллярного эффекта. Капиллярный материал может содержать любой подходящий материал или комбинацию материалов. Примерами подходящих материалов являются губчатый или вспененный материал, материалы на основе керамики или графита в виде волокон или спеченных порошков, вспененные металлические или пластмассовые материалы, волоконный материал, изготовленный, например, из крученых или экструдированных волокон, таких как ацетилцеллюлозные, сложнополиэфирные или связанные полиолефиновые, полиэтиленовые, этиленовые или полипропиленовые волокна, нейлоновые волокна или керамика. Как правило, капиллярный материал может быть изготовлен из одного или более из керамики, углерода, ткани или пластмассы. Капиллярный материал может иметь любые подходящие капиллярность и пористость для его использования с жидкостями, имеющими разные физические свойства.
Увеличение капиллярности капиллярного материала может быть достигнуто за счет сжатия капиллярного материала в направлении впускного участка мундштука. Капиллярность капиллярного материала также может быть увеличена за счет увеличения плотности капиллярного материала. Плотность капиллярного материала может быть увеличена путем сжатия капиллярного материала или за счет свойств самого материала. В альтернативном варианте осуществления или дополнительно, по меньшей мере два капиллярных материала могут быть расположены смежно друг с другом и сообщаться друг с другом по текучей среде. Капиллярные материалы могут быть расположены вдоль продольной оси мундштука. Индивидуальные значения капиллярности материалов могут увеличиваться в направлении впускного участка мундштука, например, за счет одного или более из плотности материалов или за счет использования различных материалов. Особенно предпочтительным является вариант, в котором капиллярный материал представлен в виде единой трубки из переплетенных волокон для оптимального покрытия внутренней стенки канала для потока воздуха. Жидкость имеет физические свойства, включая, без ограничения, вязкость, поверхностное натяжение, плотность, теплопроводность, температуру кипения и давление пара, которые позволяют перемещать жидкость по капиллярному материалу за счет капиллярного действия. Капиллярный материал может быть выполнен с возможностью передачи субстрата, образующего аэрозоль, к впускному участку.
Покрытие внутренней стенки канала для потока воздуха капиллярным материалом может предотвращать вытекание конденсированной жидкости. В этом отношении аэрозоль, попадающий в мундштук на впускном участке мундштука, может охлаждаться при прохождении через мундштук. Охлаждение аэрозоля может приводить к конденсации и, таким образом, образованию капель жидкости. Эти капли могут быть желательны до некоторой степени. Тем не менее, капли могут входить в контакт с внутренней стенкой канала для потока воздуха и прилипать к внутренней стенке. Эти капли могут накапливаться и в некоторый момент вытекать из выпускного участка мундштука. Капиллярный материал предотвращает вытекание капель из выпускного участка за счет захвата капель, приходящих в контакт с внутренней стенкой. Кроме того, капиллярный материал предотвращает накопление капель на внутренней стенке канала для потока воздуха.
Кроме того, капиллярный материал согласно настоящему изобретению имеет увеличивающуюся капиллярность по направлению к впускному участку мундштука. Более высокая капиллярность означает, что капиллярные силы, воздействующие на жидкость, увеличиваются. Таким образом, в настоящем изобретении капли жидкости, захваченные капиллярным материалом, могут преимущественно течь по направлению к впускному участку под действием капиллярных сил. Этот аспект настоящего изобретения может дополнительно способствовать предотвращению вытекания жидкого субстрата, образующего аэрозоль, из выпускного участка мундштука. В дополнение, мундштук может быть присоединен или выполнен с возможностью присоединения к основной части устройства, генерирующего аэрозоль, как более подробно описано ниже. Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать нагревательную камеру и распылитель смежно с впускным участком мундштука для генерирования аэрозоля. За счет отведения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, обратно в направлении впускного участка мундштука и в направлении нагревательной камеры устройства, генерирующего аэрозоль, субстрат, образующий аэрозоль, может быть снова испарен для генерирования аэрозоля, что повышает эффективность. Если мундштук присоединен к основной части, в частности, присоединен постоянно, капиллярный материал может заходить в нагревательную камеру для переноса захваченного жидкого субстрата, образующего аэрозоль, ближе к распылителю.
Даже до переноса к впускному участку мундштука капиллярным материалом конденсированная жидкость может быть снова преобразована в аэрозоль. В этом отношении поверхностная энергия капиллярного материала может быть увеличена, предпочтительно, с помощью покрытия, увеличивающего поверхностную энергию. Благодаря повышенной поверхностной энергии капиллярного материала могут быть повышены смачиваемость и адгезия жидкости к поверхности капиллярного материала. Поверхностное натяжение жидкости может быть уменьшено, что может снизить требуемую для преобразования в аэрозоль энергию. Это может способствовать удержанию конденсированной жидкости. Кроме того, уменьшенное поверхностное натяжение может доводить конденсированную жидкость до точки ее преобразования в аэрозоль, что обеспечивает возможность выхода большего количества аэрозоля через выпускной участок мундштука.
Благодаря обеспечению капиллярного материала в виде трубки из переплетенных волокон захват конденсированного аэрозоля может быть увеличен путем увеличения поверхности капиллярного материала, вступающего в контакт с аэрозолем. Трубка из переплетенных волокон также может называться покрытием или вкладышем из переплетенных волокон. Трубка из переплетенных волокон может быть заменена на волоконную трубку или волоконный вкладыш, которые не являются плетеными. Увеличенная поверхность капиллярного материала может увеличивать капиллярный эффект в направлении впускного участка мундштука. Кроме того, покрытие внутренней стенки канала для потока воздуха капиллярным материалом упрощается за счет применения трубки из переплетенных волокон в качестве капиллярного материала.
Плотность волокон трубки из переплетенных волокон может увеличиваться в направлении впускного участка. За счет увеличения плотности волокон капиллярность капиллярного материала может быть увеличена. Плотность волокон может быть увеличена путем сжатия капиллярного материала в направлении впускного участка мундштука. В альтернативном варианте осуществления или дополнительно плотность волокон капиллярного материала может быть увеличена путем обеспечения по меньшей мере двух капиллярных материалов смежно друг с другом вдоль продольной оси мундштука, причем капиллярный материал, расположенный ближе к впускному участку мундштука, имеет более высокую плотность волокон, чем капиллярный материал ближе к выпускному участку мундштука.
Капиллярный материал может проходить по всей окружности внутренней стенки пути для потока воздуха. Поверхность капиллярного материала может быть максимизирована путем покрытия всей окружности внутренней стенки пути для потока воздуха. Это может увеличить капиллярный эффект, транспортирующий конденсированную жидкость к впускному участку мундштука, и минимизировать вытекание жидкости.
Диаметр пути для потока воздуха на выпускном участке может быть больше, чем диаметр пути для потока воздуха на впускном участке. Такая форма пути для потока воздуха может минимизировать количество конденсированного аэрозоля, входящего в контакт с внутренней стенкой пути для потока воздуха. Для достижения этой формы потока воздуха капиллярный материал, смежный с впускным участком, может быть сжат в радиальном направлении в большей степени, чем смежный с выпускным участком, путем выполнения впускного участка с диаметром, который меньше диаметра выпускного участка, так что толщина капиллярного материала уменьшается в направлении против потока. Это может привести к увеличению капиллярности капиллярного материала в направлении впускного участка. Это дает возможность оптимизации потока жидкого субстрата, образующего аэрозоль, в направлении впускного участка мундштука за счет капиллярного эффекта. В качестве конкретного примера, путь для потока воздуха может иметь коническую форму, причем диаметр пути для потока воздуха на выпускном участке может быть больше, чем диаметр пути для потока воздуха на впускном участке.
Капиллярный материал может быть выполнен в виде покрытия, нанесенного на внутреннюю стенку пути для потока воздуха. Обеспечение капиллярного материала в виде покрытия может упростить нанесение капиллярного материала. Также внутренняя стенка канала для потока воздуха может быть равномерно покрыта капиллярным материалом.
На внутренней стенке пути для потока воздуха или капиллярного материала, или на них обоих, может быть предусмотрено покрытие, повышающее поверхностную энергию, как описано выше. Покрытие, повышающее поверхностную энергию, нанесенное на внутреннюю стенку канала для потока воздуха, в частности, на капиллярном материале, может увеличивать захват конденсированного аэрозоля. Затем конденсированный аэрозоль может быть перемещен в направлении впускного участка мундштука за счет капиллярного действия.
Субстрат, образующий аэрозоль, представляет собой субстрат, способный высвобождать летучие соединения, которые могут образовывать аэрозоль. Летучие соединения могут высвобождаться в результате нагрева субстрата, образующего аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал растительного происхождения. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табакосодержащий материал, содержащий летучие табачные вкусоароматические соединения, которые высвобождаются из субстрата, образующего аэрозоль, при нагревании. В альтернативном варианте осуществления субстрат, образующий аэрозоль, может содержать материал, не содержащий табака. Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать гомогенизированный материал растительного происхождения.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать по меньшей мере одно вещество для образования аэрозоля. Вещество для образования аэрозоля представляет собой любое подходящее известное соединение или смесь соединений, которые при использовании способствует образованию плотного и стабильного аэрозоля и являются по существу стойкими к термическому разложению при рабочей температуре устройства. Подходящие вещества для образования аэрозоля хорошо известны в данной области техники и включают, без ограничения: многоатомные спирты, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин; сложные эфиры многоатомных спиртов, такие как моно-, ди- или триацетат глицерина; и алифатические сложные эфиры моно-, ди- или поликарбоновых кислот, такие как диметилдодекандиоат и диметилтетрадекандиоат. Вещества для образования аэрозоля представляют собой многоатомные спирты или их смеси, такие как триэтиленгликоль, 1,3-бутандиол и глицерин. Вещество для образования аэрозоля может представлять собой пропиленгликоль. Вещество для образования аэрозоля может содержать как глицерин, так и пропиленгликоль.
Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать другие добавки и ингредиенты, такие как вкусоароматические вещества. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать воду, растворители, этанол, растительные экстракты и натуральные или искусственные ароматизаторы. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, может содержать никотин. Концентрация никотина в жидком субстрате, образующем аэрозоль, может составлять от приблизительно 0,5% до приблизительно 10%, например приблизительно 2%.
Настоящее изобретение относится также к устройству, генерирующему аэрозоль, содержащему:
основную часть, содержащую:
впускное отверстие для воздуха, выполненное с возможностью втягивания окружающего воздуха в устройство,
часть для хранения жидкости, предназначенную для хранения жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и
нагревательную камеру с распылителем для генерирования вдыхаемого аэрозоля,
мундштук по любому из предыдущих пунктов, выполненный присоединенным или с возможностью присоединения к основной части.
В настоящем документе «устройство, генерирующее аэрозоль» относится к устройству, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, для генерирования аэрозоля. Устройство, генерирующее аэрозоль, может представлять собой курительное устройство, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, для генерирования аэрозоля, непосредственно вдыхаемого в легкие пользователя через рот пользователя. Устройство может представлять собой электрически нагреваемое курительное устройство.
Устройство предпочтительно представляет собой портативное или удерживаемое рукой устройство, которое пользователю удобно держать между пальцами одной руки. Устройство может иметь по существу цилиндрическую форму и длину от 70 до 120 мм. Максимальный диаметр устройства предпочтительно составляет от 10 до 20 мм. В одном варианте осуществления устройство имеет многоугольное поперечное сечение и содержит выступающую кнопку, образованную на одной грани. В этом варианте осуществления диаметр устройства составляет от 12,7 до 13,65 мм при измерении от плоской грани до противоположной плоской грани; от 13,4 до 14,2 мм при измерении от кромки до противоположной кромки (т. е. от линии пересечения двух граней на одной стороне устройства до соответствующей линии пересечения на другой стороне), и от 14,2 до 15 мм при измерении от вершины кнопки до противоположной нижней плоской грани.
Распылитель устройства, генерирующего аэрозоль, предусмотрен для распыления жидкого субстрата, образующего аэрозоль, с образованием аэрозоля, который впоследствии может вдыхать пользователь. Распылитель может содержать нагревательный элемент, в случае чего распылитель будет называться испарителем. Как правило, распылитель может быть выполнен в виде любого устройства, которое способно распылять жидкий субстрат, образующий аэрозоль. Например, распылитель может содержать небулайзер или распылительное сопло, основанное на эффекте Вентури, для распыления жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Таким образом, распыление жидкого субстрата, образующего аэрозоль, может осуществляться по методу нетеплового образования аэрозоля. Могут использоваться испаритель с механической вибрацией с вибрирующими элементами, вибрирующие сита, небулайзер с пьезоприводом или образование аэрозоля на поверхностных акустических волнах.
Предпочтительно, распылитель выполнен в виде испарителя, содержащего нагреватель для нагревания подаваемого объема жидкого субстрата, образующего аэрозоль. Нагреватель может представлять собой любое устройство, подходящее для нагрева жидкого субстрата, образующего аэрозоль, и испарения по меньшей мере части жидкого субстрата, образующего аэрозоль, с целью образования аэрозоля. Нагреватель может, для примера, представлять собой витой нагреватель, нагреватель капиллярной трубки, сетчатый нагреватель или нагреватель, содержащий металлическую пластину. Например, нагреватель может представлять собой резистивный нагреватель, который получает электропитание и преобразовывает по меньшей мере часть полученной электрической энергии в тепловую. В альтернативном варианте осуществления или дополнительно нагреватель может представлять собой токоприемник, который индуктивно нагревается магнитным полем, меняющимся во времени. Нагреватель может содержать только один нагревательный элемент или множество нагревательных элементов. Температура нагревательного элемента или элементов предпочтительно регулируется с помощью электрической схемы.
По меньшей мере один нагреватель предпочтительно содержит электрически резистивный материал. Подходящие электрически резистивные материалы включают, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящую» керамику (такую как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композитные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композитные 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, а также суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal и сплавы на основе железа-марганца-алюминия. В композитных материалах электрически резистивный материал может быть необязательно внедрен в изоляционный материал, инкапсулирован в него или покрыт им, или наоборот, в зависимости от кинетики переноса энергии и требуемых внешних физико-химических свойств.
Для управления работой испарителя устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать электрическую схему, которая может содержать микропроцессор, такой как программируемый микропроцессор. Микропроцессор может представлять собой часть контроллера. Электрическая схема может содержать дополнительные электронные компоненты. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью регулирования подачи питания на испаритель. Подача питания на испаритель может осуществляться непрерывно после активации устройства, или она может осуществляться прерывисто, например от затяжки к затяжке. Питание может подаваться на испаритель в виде импульсов электрического тока. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью контроля электрического сопротивления испарителя и, предпочтительно, с возможностью управления подачей питания на испаритель в зависимости от электрического сопротивления испарителя.
Устройство может содержать блок питания, обычно батарею, внутри основной части. В альтернативном варианте осуществления источник питания может представлять собой устройство накопления заряда другого типа, такое как конденсатор. Блок питания может требовать перезарядки и может иметь емкость, позволяющую накапливать энергию, достаточную для одного или более сеансов курения; например, блок питания может иметь емкость, достаточную для обеспечения возможности непрерывного генерирования аэрозоля в течение периода, составляющего приблизительно шесть минут, или в течение нескольких периодов по шесть минут. В другом примере источник питания может обладать достаточной емкостью для обеспечения предварительно заданного количества затяжек или отдельных активаций нагревателя.
Стенка корпуса устройства, генерирующего аэрозоль, предпочтительно стенка, противоположная испарителю, предпочтительно, нижняя стенка, оснащена по меньшей мере одним полуоткрытым впускным отверстием. Полуоткрытое впускное отверстие предпочтительно обеспечивает возможность входа воздуха в устройство, генерирующее аэрозоль. Выход воздуха или жидкости из устройства, генерирующего аэрозоль, может предотвращаться за счет полуоткрытого впускного отверстия. Полуоткрытое впускное отверстие может являться, например, полупроницаемой мембраной, проницаемой только для воздуха в одном направлении, но непроницаемой для воздуха и жидкости в противоположном направлении. Полуоткрытое впускное отверстие может также являться, например, одноходовым клапаном. Предпочтительно, полуоткрытые впускные отверстия обеспечивают прохождение воздуха через впускное отверстие только при соблюдении конкретных условий, например, минимального понижения давления в устройстве, генерирующем аэрозоль, или прохождения через клапан или мембрану некоторого объема воздуха.
Испаритель может приводиться в действие системой обнаружения затяжки. В альтернативном варианте осуществления испаритель может приводиться в действие нажатием кнопки включения/выключения, удерживаемой в течение затяжки, осуществляемой пользователем. Система обнаружения затяжек может быть выполнена в виде датчика, который может быть выполнен в виде датчика потока воздуха для измерения скорости потока воздуха. Скорость потока воздуха представляет собой параметр, характеризующий количество воздуха, втягиваемого пользователем в единицу времени через путь для потока воздуха генерирующего аэрозоль устройства. Инициирование затяжки может быть обнаружено датчиком потока воздуха, если скорость потока воздуха превысила заданное пороговое значение. Инициирование также может быть обнаружено при активации кнопки пользователем.
Датчик также может быть выполнен в виде датчика давления для измерения давления воздуха внутри устройства, генерирующего аэрозоль, который втягивается через путь для потока воздуха устройства во время осуществления затяжки пользователем. Датчик может быть выполнен с возможностью измерения разности давления или падения давления между давлением воздуха окружающей среды снаружи устройства, генерирующего аэрозоль, и воздуха, который пользователь втягивает через устройство. Давление воздуха может определяться во впускном отверстии для воздуха, в мундштуке устройства, в нагревательной камере или в любом другом канале или камере внутри устройства, генерирующего аэрозоль, через которые течет воздух. Когда пользователь осуществляет затяжку на устройстве, генерирующем аэрозоль, внутри устройства образуется отрицательное давление или вакуум, при этом отрицательное давление может быть зарегистрировано датчиком давления. Под термином «отрицательное давление» следует понимать давление, которое ниже, чем давление воздуха окружающей среды. Иначе говоря, когда пользователь осуществляет затяжку на устройстве, воздух, втягиваемый через устройство, имеет давление, которое ниже давления окружающего воздуха снаружи устройства. Инициация затяжки может быть обнаружена датчиком давления, если разность давления превышает заданное пороговое значение.
Субстрат, образующий аэрозоль, может храниться в части для хранения жидкости, расположенной в основной части устройства, генерирующего аэрозоль. Часть для хранения жидкости может иметь любые подходящие форму и размер. Например, часть для хранения жидкости может быть по существу цилиндрической. Поперечное сечение части для хранения жидкости может быть, например, по существу круглым, эллиптическим, квадратным или прямоугольным.
Часть для хранения жидкости может содержать корпус. Корпус может содержать основание и одну или несколько боковых стенок, проходящих от основания. Основание и одна или несколько боковых стенок могут быть выполнены как единое целое. Основание и одна или несколько боковых стенок могут быть отдельными элементами, которые присоединены или прикреплены друг к другу. Корпус может представлять собой жесткий корпус. В контексте настоящего документа термин «жесткий корпус» означает корпус, который является самонесущим. Жесткий корпус части для хранения жидкости может обеспечивать механическую опору для средств, генерирующих аэрозоль. Часть для хранения жидкости может содержать одну или несколько гибких стенок. Гибкие стенки могут быть выполнены с возможностью адаптации к объему жидкого субстрата, образующего аэрозоль, хранящегося в части для хранения жидкости. Корпус части для хранения жидкости может содержать любой подходящий материал. Часть для хранения жидкости может содержать по существу непроницаемый для жидкости материал. Корпус части для хранения жидкости может содержать прозрачную или светопроницаемую часть, таким образом, жидкий субстрат, образующий аэрозоль, хранящийся в части для хранения жидкости, может быть виден пользователю через корпус. Часть для хранения жидкости может быть выполнена таким образом, что субстрат, образующий аэрозоль, хранящийся в части для хранения жидкости, защищен от окружающего воздуха. Часть для хранения жидкости может быть выполнена таким образом, что субстрат, образующий аэрозоль, хранящийся в части для хранения жидкости, защищен от света. Это может уменьшить риск разложения субстрата и может поддерживать высокий уровень гигиены.
Часть для хранения жидкости может быть по существу герметично запечатана. Часть для хранения жидкости может содержать одно или более выпускных отверстий для вытекания субстрата, образующего аэрозоль, хранящегося в части для хранения жидкости, из части для хранения жидкости к средствам, генерирующим аэрозоль. Часть для хранения жидкости может содержать одно или несколько полуоткрытых впускных отверстий. Это может обеспечить поступление окружающего воздуха в часть для хранения жидкости. Одно или более полуоткрытых впускных отверстий могут быть полупроницаемыми мембранами или обратными клапанами, проницаемыми таким образом, чтобы делать возможным поступление окружающего воздуха внутрь части для хранения жидкости и по существу предотвращать выход воздуха и жидкости, находящихся внутри части для хранения жидкости, из части для хранения жидкости. Одно или более полуоткрытых отверстий могут предоставлять возможность воздуху проходить внутрь части для хранения жидкости при определенных условиях. Часть для хранения жидкости может быть расположена постоянно в основной части устройства, генерирующего аэрозоль. Часть для хранения жидкости предпочтительно может быть повторно заправляемой. В альтернативном варианте осуществления часть для хранения жидкости может быть выполнена в виде заменяемой части для хранения жидкости. Часть для хранения жидкости может быть частью заменяемого картриджа или выполнена в виде заменяемого картриджа. Устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено с возможностью размещения картриджа. После выработки ресурса исходного картриджа к устройству, генерирующему аэрозоль, может быть присоединен новый картридж.
Настоящее изобретение также относится к системе, генерирующей аэрозоль, содержащей устройство, генерирующее аэрозоль, в соответствии с приведенным выше описанием, и картридж, содержащий субстрат, образующий аэрозоль.
Настоящее изобретение также относится к способу изготовления мундштука для устройства, генерирующего аэрозоль, включающему следующие этапы:
обеспечение мундштука, содержащего впускной участок, выполненный с возможностью приема аэрозоля, выпускной участок, выполненный с возможностью выхода аэрозоля, и путь для потока воздуха, соединяющий впускной участок и выпускной участок, причем путь для потока воздуха содержит внутреннюю стенку,
покрытие внутренней стенки пути для потока воздуха по меньшей мере частично капиллярным материалом, при этом капиллярность капиллярного материала увеличивается в направлении впускного участка.
Признаки, описанные в отношении одного аспекта, могут быть в равной степени применимы к другим аспектам настоящего изобретения.
Настоящее изобретение будет далее описано исключительно на примерах со ссылками на сопроводительные графические материалы, на которых:
на Фиг. 1 показан иллюстративный вид в поперечном сечении одного из вариантов осуществления мундштука согласно настоящему изобретению,
на Фиг. 2 показан иллюстративный вид в поперечном сечении другого варианта осуществления мундштука согласно настоящему изобретению,
на Фиг. 3 показан иллюстративный вид трубки из переплетенных волокон, используемой в качестве капиллярного материала в мундштуке, согласно настоящему изобретению; и
на Фиг. 4 показан иллюстративный вид в поперечном сечении одного из вариантов осуществления устройства, генерирующего аэрозоль, согласно настоящему изобретению.
На Фиг. 1 изображен мундштук 10 согласно настоящему изобретению для устройства, генерирующего аэрозоль. Мундштук 10 содержит впускной участок 12. Впускной участок 12 выполнен с возможностью поступления аэрозоля в мундштук 10. Впускной участок 12 предпочтительно выполнен в виде отверстия для этой цели. Впускной участок 12 расположен на находящемся раньше по ходу потока или дистальном конце мундштука 10. Выпускной участок 14 расположен противоположно впускному участку 12. Выпускной участок 14 может представлять собой мундштучный конец мундштука 10, который может находиться в контакте с губами пользователя для вдыхания аэрозоля. Выпускной участок 14 выполнен с возможностью обеспечения выхода аэрозоля из мундштука 10. Выпускной участок 14 выполнен на расположенном дальше по потоку конце мундштука 10. Выпускной участок 14 предпочтительно выполнен на проксимальном конце мундштука 10.
На Фиг. 1 дополнительно показан канал 16 для потока воздуха, расположенный между впускным участком 12 и выпускным участком 14. Канал 16 для потока воздуха обеспечивает возможность прохождения потока воздуха, в частности, потока аэрозоля, между впускным участком 12 и выпускным участком 14. Канал 16 для потока воздуха в варианте осуществления, показанном на Фиг. 1, имеет полую трубчатую форму. Поперечное сечение канала 16 для потока воздуха предпочтительно является круглым. Таким образом, канал 16 для потока воздуха предпочтительно имеет цилиндрическую форму. Канал 16 для потока воздуха имеет внутреннюю стенку 18, обращенную внутрь канала 16 для потока воздуха. Внутренняя стенка 18 расположена вокруг продольной оси мундштука 10. Продольная ось мундштука 10 может быть идентична продольной оси канала 16 для потока воздуха. Также канал 16 для потока воздуха может отклоняться от продольной оси мундштука 10.
Внутренняя стенка 18 канала 16 для потока воздуха покрыта капиллярным материалом 20. Капиллярный материал 20, показанный на Фиг. 1, проходит по всей окружности канала 16 для потока воздуха. Другими словами, вся внутренняя стенка 18 канала для потока воздуха покрыта капиллярным материалом 20 в варианте осуществления, показанном на Фиг. 1. Тем не менее, при необходимости капиллярным материалом 20 могут быть покрыты лишь части внутренней стенки 18 канала 16 для потока воздуха. Например, для достижения желаемой степени захвата конденсата может быть не нужно покрывать всю внутреннюю стенку 18 капиллярным материалом 20. Капиллярный материал 20 выполнен с возможностью захвата капель жидкости, образующихся в аэрозоле, проходящем через канал 16 для потока воздуха, которые входят в контакт с капиллярным материалом 20. Капли могут впитываться капиллярным материалом 20. Кроме того, захваченная жидкость может транспортироваться через капиллярный материал 20 за счет капиллярного эффекта. Капиллярный материал 20 предпочтительно выполнен в виде трубки из переплетенных волокон, которая может быть оптимальным образом введена внутрь канала 16 для потока воздуха для покрытия внутренней стенки 18 канала 16 для потока воздуха.
Капиллярность капиллярного материала 20 увеличивается в направлении впускного участка 12. Таким образом обеспечивается возможность переноса капель конденсированной жидкости субстрата, образующего аэрозоль, капиллярным материалом 20 в направлении впускного участка 12. Увеличенная капиллярность капиллярного материала 20 в области впускного участка 12 может создавать эффект втягивания жидкого субстрата, образующего аэрозоль, от впускной части 12, за счет чего жидкость продвигается в направлении впускного участка 12.
На Фиг. 2 показан еще один вариант осуществления, в котором канал 16 для потока воздуха имеет коническую форму, причем канал 16 для потока воздуха сужается в направлении впускного участка 12. Коническая форма канала 16 для потока воздуха может способствовать переносу захваченной жидкости в направлении от выпускного участка 14 для предотвращения утечки жидкости. В этом отношении капиллярный материал 20, покрывающий внутреннюю стенку 18 канала 16 для потока воздуха, смежный с впускным участком 12, может быть сжат в радиальном направлении в большей степени, чем смежный с выпускным участком 14, что увеличивает плотность капиллярного материала 20 в направлении впускного участка 12. Повышенная плотность капиллярного материала 20 может повышать капиллярность капиллярного материала 20.
На Фиг. 3 показан пример капиллярного материала 20 в виде трубки из переплетенных волокон. Капиллярный материал 20 предпочтительно введен в канал 16 для потока воздуха и может быть обработан таким образом, чтобы покрыть внутреннюю стенку 18 канала 16 для потока воздуха. Различные виды обработки, такие как нагревание трубки из переплетенных волокон после введения в канал 16 для потока воздуха, могут быть использованы для связывания трубки из переплетенных волокон с внутренней стенкой 18 канала 16 для потока воздуха. Трубка из переплетенных волокон может быть гибкой, что позволяет ей адаптироваться к форме канала 16 для потока воздуха. При введении трубки из переплетенных волокон в конический канал 16 для потока воздуха как показано на Фиг. 2 указанная трубка из переплетенных волокон, содержащая капиллярный материал 20, также будет иметь коническую форму. В этом случае плотность волокон капиллярного материала 20 будет повышаться в направлении впускного участка 12, увеличивая, таким образом, капиллярность в направлении впускного участка 12.
На Фиг. 4 показано устройство, генерирующее аэрозоль, с мундштуком 10, описанным выше, и основной частью 22. Мундштук 10 может быть выполнен присоединенным или с возможностью присоединения к основной части 22. Основная часть 22 предпочтительно содержит нагревательную камеру 24, при этом испаритель расположен в нагревательной камере 24 или около нее для генерирования вдыхаемого аэрозоля. Жидкий субстрат, образующий аэрозоль, который используется в нагревательной камере 24 для генерирования аэрозоля, может храниться в части 26 для хранения жидкости. Часть 26 для хранения жидкости может быть прикреплена к основной части 22 постоянно или представлена в виде заменяемого картриджа.
На Фиг. 4 показан также источник 28 питания, такой как батарея, для питания испарителя. Электрическая схема 30 может управлять подачей электрической энергии от источника 28 питания к испарителю. Впускное отверстие для воздуха, которое не показано на Фиг. 4, позволяет окружающему воздуху поступать в устройство. Воздух течет от впускного отверстия для воздуха в направлении нагревательной камеры 24 для генерирования аэрозоля. После генерирования аэрозоля аэрозоль втекает в мундштук 10 через впускной участок 12 мундштука 10. Аэрозоль продолжает проходить через канал 16 для потока воздуха мундштука 10 и в направлении выпускного участка 14 мундштука для вдыхания пользователем. Как описано выше, вытекание конденсированного субстрата, образующего аэрозоль, предотвращается за счет покрытия внутренней стенки 18 канала 16 для потока воздуха капиллярным материалом 20. Дополнительно, капиллярный материал 20 имеет более высокую капиллярность в направлении впускного участка 12, так что конденсированная жидкость, захваченная капиллярным материалом 20, преимущественно переносится в направлении впускной части 12 за счет капиллярного эффекта. Такая конфигурация капиллярного материала 20 не только улучшает предотвращение вытекания конденсированного аэрозоля. Такая конфигурация капиллярного материала 20 также позволяет отводить жидкий субстрат, образующий аэрозоль, обратно в направлении нагревательной камеры 24 устройства, генерирующего аэрозоль. Затем конденсированный субстрат может снова испаряться в нагревательной камере 24, за счет чего оптимизируется использование субстрата, генерирующего аэрозоль.