ТАБАЧНЫЙ ПАКЕТИК ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ТАБАЧНОМ ИСПАРИТЕЛЕ
TOBACCO SACHET FOR USE IN TOBACCO EVAPORATOR

Настоящее изобретение относится к пакетику субстрата, образующего аэрозоль, для использования в электрически нагреваемом устройстве, генерирующем аэрозоль. Настоящее изобретение относится также к электрически нагреваемой системе, генерирующей аэрозоль, для использования с пакетиком.
Электрически нагреваемые курительные системы обычно содержат блок питания, такой как батарея, соединенный с нагревателем для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, для образования аэрозоля, который доставляется курильщику. При использовании эти электрически нагреваемые курительные системы обычно подают импульс питания высокой мощности на нагреватель для обеспечения температурного диапазона, необходимого для работы и для высвобождения летучих соединений. Электрически нагреваемые курительные системы могут быть выполнены с возможностью повторного использования и с возможностью размещения в них одноразового курительного изделия, содержащего субстрат, образующий аэрозоль, для образования аэрозоля. В качестве альтернативы смежно с электрическим нагревателем может быть предоставлен рассыпной табак. При использовании рассыпного табака перед использованием устройства пользователь обычно заполняет полость нужным количеством табака. Затем рассыпной табак нагревается до температуры, достаточной для испарения требуемых летучих соединений в табаке, без достижения температуры, достаточной для сжигания табака.
Такие системы, управляемые только пользователем, дают очень разнообразные результаты в зависимости от многих факторов, например, в зависимости от конкретных свойств и типа используемого табака, количества табака, помещенного в полость, и от того, насколько пользователь сжимает табак при внесении его в полость.
Поэтому было бы желательно уменьшить изменчивость и повысить качество аэрозоля, генерируемого такими устройствами.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложен пакетик субстрата, образующего аэрозоль, для использования в электрически нагреваемом устройстве, генерирующем аэрозоль. Пакетик содержит пористую тару и субстрат, образующий аэрозоль. Субстрат, образующий аэрозоль, внутри тары имеет пористость от приблизительно 0,2 до приблизительно 0,35, причем пористость представляет собой объемную долю пустого пространства внутри тары. В предпочтительном варианте осуществления пористость составляет от приблизительно 0,24 до приблизительно 0,35.
Во-первых, внесение субстрата, генерирующего аэрозоль, в форме пакетика позволяет обеспечить постоянное количество субстрата при каждом использовании без необходимости каких-либо навыков для пользователя.
Во-вторых, предоставление субстрата в форме пакетика позволяет управлять пористостью субстрата, образующего аэрозоль, внутри пакетика, чтобы обеспечить, по существу, оптимальную пористость для каждого использования, что улучшает консистенцию генерирования аэрозоля. Пористость табака важна, потому что при слишком низкой плотности субстрат более склонен к сгоранию, а когда она слишком высока, то слишком высока разность температур между субстратом на краю пакетика и субстратом в центре. Конкретный диапазон пористости, обеспечиваемый настоящим изобретением, позволяет реализовать эти преимущества и, более конкретно, обеспечивает пользователю более устойчивое сопротивление втягиванию, чем для рассыпного табака при использовании в устройствах, генерирующих аэрозоль, пакетика согласно настоящему изобретению.
2
2
Кроме того, пористость, находящаяся в пределах диапазонов, описанных выше, улучшает генерирование аэрозоля и обеспечивает подходящее сопротивление втягиванию. Общее сопротивление втягиванию пакетика в устройстве, генерирующем аэрозоль, предпочтительно составляет от приблизительно 40 мм HO до приблизительно 120 мм HO.
Как используется в настоящем документе, термин «субстрат, образующий аэрозоль» используется для описания субстрата, обладающего способностью к высвобождению летучих соединений при нагревании, которые могут образовывать аэрозоль. Аэрозоли, генерируемые из субстратов, образующих аэрозоль, согласно настоящему изобретению, могут быть видимыми или невидимыми и могут содержать пары (например, тонкодисперсные частицы веществ, которые находятся в газообразном состоянии и при комнатной температуре обычно являются жидкими или твердыми), а также газы и капли жидкости конденсированных паров.
Субстрат, образующий аэрозоль, может содержать табак и вещество для образования аэрозоля. Табак может представлять собой одно или несколько из следующего: трубочный табак; резаный наполнитель; восстановленный табак и гомогенизированный табак.
Субстрат, образующий аэрозоль, предпочтительно содержит гомогенизированный табачный материал; вещество для образования аэрозоля и воду. Предоставление гомогенизированного табачного материала улучшает генерирование аэрозоля, содержание никотина и ароматический профиль. Это связано с тем, что процесс изготовления гомогенизированного табака включает измельчение табачного листа, что позволяет значительно более эффективно выделять никотин и ароматизаторы при нагревании.
Пакетик предпочтительно формируют из сетки. Сетка для генерируемого аэрозоля предпочтительно является пористой и позволяет высвобождать аэрозоль из пакетика, вызывая конденсацию. Сетка может быть сформирована любым подходящим способом, например, плетением материала или надрезанием с использованием зубчатого валика или тому подобным, а затем растягиванием материала путем обеспечения усилия, перпендикулярного оси зубчатых валиков.
Пакетик может быть сформирован из любого подходящего материала, устойчивого к высокой температуре во время использования, несгораемого или не придающего нежелательные ароматы аэрозолю. В частности, для формирования пакетиков особенно подходят натуральные волокна сизаль и рами. В качестве альтернативы пакетик может быть сформирован из керамических волокон или металла.
Материал, используемый для формирования пакетика, может иметь толщину от приблизительно 50 микрон до приблизительно 300 микрон. Предоставление такого пакетика, использующего тонкий материал, уменьшает изолирующее действие, которое пакетик может оказывать, находясь между нагревателем и табачным материалом. Размер волокна материала, используемого для формирования пакетика, может составлять от приблизительно 10 микрон до приблизительно 30 микрон.
Тара с пакетиком может иметь любую подходящую форму и размер. В некоторых вариантах осуществления форма поперечного сечения тары в первом направлении представляет собой одно из следующего: овал; круг; прямоугольник; квадрат и треугольник. Форма поперечного сечения во втором направлении, перпендикулярном первому направлению, может представлять собой одно из следующего: прямоугольник; треугольник; круг и овал.
Гомогенизированный табачный материал предпочтительно предоставляется в форме листов, которые согнуты; гофрированы или нарезаны полосками. В особенно предпочтительном варианте осуществления листы разрезают на полоски, имеющие ширину от приблизительно 0,2 мм до приблизительно 2 мм, более предпочтительно - от приблизительно 0,4 мм до приблизительно 1,2 мм. В одном варианте осуществления ширина полосок составляет приблизительно 0,9 мм.
В качестве альтернативы гомогенизированный табачный материал может быть сформирован в сферы с помощью сферонизации. Средний диаметр сфер предпочтительно составляет от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 4 мм, более предпочтительно - от приблизительно 0,8 мм до приблизительно 3 мм.
Субстрат, образующий аэрозоль, предпочтительно содержит гомогенизированный табачный материал в количестве от приблизительно 55% до приблизительно 75% по массе; вещество для образования аэрозоля от приблизительно 15% до приблизительно 25% по массе и воду от приблизительно 10% до приблизительно 20% по массе.
Перед измерением параметров образцов субстрата, образующего аэрозоль, их приводят в равновесие в течение 48 часов при 50% относительной влажности при 22 градусов Цельсия. Для определения содержания воды в гомогенизированном табачном материале используется методика Карла Фишера.
Субстрат, образующий аэрозоль, может дополнительно содержать ароматизатор в количестве от приблизительно 0,1% до приблизительно 10% по массе. Ароматизатор может представлять собой любой подходящий ароматизатор, известный в данной области техники, например, ментол.
Листы гомогенизированного табачного материала для использования в настоящем изобретении могут быть сформированы путем агломерирования табака в форме частиц, полученного путем размалывания или иного измельчения или пластинок табачного листа, и/или жилок табачного листа.
Листы гомогенизированного табачного материала для использования в настоящем изобретении могут содержать одно или более внутренних связующих, которые представляют собой табачные эндогенные связующие, одно или более внешних связующих, которые представляют собой экзогенные табачные связующие, или их комбинацию для поддержки агломерирования табака в форме частиц. В качестве альтернативы или дополнительно, листы гомогенизированного табачного материала для использования в настоящем изобретении могут содержать другие добавки, включая, но без ограничения, табачные и нетабачные волокна, ароматизаторы, наполнители, водные и неводные растворители и их комбинации.
Подходящие внешние связующие для включения в листы гомогенизированного табачного материала для использования в настоящем изобретении известны из уровня техники и включают, но без ограничения: смолы, например, такие как гуаровая смола, ксантановая смола, гуммиарабик и смола плодов рожкового дерева; целлюлозные связующие, например такие, как гидроксипропилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, метилцеллюлоза и этилцеллюлоза; полисахариды, например такие, как крахмал; органические кислоты, такие как альгиновая кислота; соли оснований, сопряженных с органическими кислотами, такие как альгинат натрия, агар и пектины 30; и их комбинации.
Из уровня техники известно несколько способов изготовления листов гомогенизированного табачного материала. Они включают, но без ограничения: способы изготовления бумаги, как описано, например, в US-A-3 860 012; способы литья или способы «литья листов», как описано, например, в US-A-5 724 998; способы восстановления тестообразной массы, как описано, например, в US-A-3 894 544; и способы экструзионного прессования, как описано, например, в GB-A-983 928. Как правило, плотности листов гомогенизированного табачного материала, изготовленных с помощью способов экструзионного прессования и способов восстановления тестообразной массы, выше, чем плотности листов гомогенизированных табачных материалов, изготовленных с помощью способов литья.
Листы гомогенизированного табачного материала для использования в настоящем изобретении предпочтительно получают с использованием литьевых способов того типа, который обычно включает литье суспензии, содержащей дисперсный табак и одно или более связующих, на конвейерной ленте или другой опорной поверхности, сушку отлитой суспензии для формирования листа гомогенизированного табачного материала и съем листа гомогенизированного табачного материала с опорной поверхности.
Гомогенизированный табачный листовой материал может быть изготовлен с использованием различных типов табака. Например, табачный листовой материал может быть сформирован с использованием табаков из ряда разновидностей табака или табака из разных участков табачного растения, таких как листья или стебель. После обработки лист имеет постоянные свойства и гомогенизированный аромат. Для получения специфического вкуса может быть изготовлен один лист гомогенизированного табачного материала. Для получения изделия с другим ароматом необходимо изготовить другой табачный листовой материал. Некоторые ароматы, которые получают путем смешивания большого количества разных измельченных сортов табака в обычной сигарете, могут быть с трудом воспроизведены в одном гомогенизированном табачном листе. Например, табак сорта Вирджиния и табак сорта Берли могут нуждаться в обработке разными способами для оптимизации их индивидуальных ароматов. Может оказаться, что в одном листе гомогенизированного табачного материала не удастся воспроизвести конкретную смесь табака сорта Вирджиния и сорта Берли. По этой причине пакетик может содержать первый гомогенизированный табачный материал и второй гомогенизированный табачный материал. Посредством сочетания двух разных листов табачного материала в одном пакетике могут быть созданы новые смеси, которые не могут быть изготовлены с помощью одного листа гомогенизированного табака.
Вещество для образования аэрозоля предпочтительно содержит по меньшей мере один многоатомный спирт. В предпочтительном варианте осуществления вещество для образования аэрозоля содержит по меньшей мере одно из следующего: триэтиленгликоль; 1,3-бутандиол; пропиленгликоль и глицерин.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения, создана электрически нагреваемая система, генерирующая аэрозоль. Система содержит пакетик субстрата, образующего аэрозоль, описанный в данном документе; и устройство, генерирующее аэрозоль. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержит наружный корпус, имеющий полость для размещения пакетика, и электрический нагреватель, содержащий по меньшей мере один нагревательный элемент для нагревания пакетика в полости, чтобы генерировать аэрозоль.
В контексте данного документа термин «устройство, генерирующее аэрозоль» используется для описания устройства, которое взаимодействует с субстратом, образующим аэрозоль, пакетика для генерирования аэрозоля, который непосредственно вдыхается в легкие пользователя через рот пользователя.
Предпочтительно электрический нагреватель расположен смежно по меньшей мере с одной стенкой, предпочтительно с боковой стенкой полости. Электрический нагреватель может быть предусмотрен, по существу, полностью вокруг периферии полости. Дополнительно или в качестве альтернативны на нижней стенке полости может быть предусмотрен электрический нагреватель. Нижняя стенка представляет собой стенку напротив открытого конца полости для размещения пакетика. Электрический нагреватель предпочтительно представляет собой непроникающий нагреватель, который не пробивает пакетик.
Электрический нагреватель может содержать один или несколько нагревательных элементов. Например, электрический нагреватель может содержать два, три, четыре, пять, шесть, семь, восемь или больше нагревательных элементов.
Электрический нагреватель предпочтительно представляет собой фольговый нагреватель. Электрический нагреватель может представлять собой тонкопленочный нагреватель, например, полиимидный нагреватель. Электрический нагреватель предпочтительно связан с внешней стенкой или стенками полости.
Один или несколько нагревательных элементов предпочтительно содержат электрически резистивный материал. Подходящие электрически резистивные материалы включают, но без ограничения: полупроводники, такие как легированная керамика, электрически «проводящая» керамика (как, например, дисилицид молибдена), углерод, графит, металлы, сплавы металлов и композиционные материалы, изготовленные из керамического материала и металлического материала. Такие композиционные материалы могут содержать легированную или нелегированную керамику. Примеры подходящей легированной керамики включают легированные карбиды кремния. Примеры подходящих металлов включают титан, цирконий, тантал и металлы из платиновой группы. Примеры подходящих сплавов металлов включают нержавеющую сталь, никель-, кобальт-, хром-, алюминий-, титан-, цирконий-, гафний-, ниобий-, молибден-, тантал-, вольфрам-, олово-, галлий-, марганец- и железосодержащие сплавы, суперсплавы на основе никеля, железа, кобальта, нержавеющей стали, Timetal и сплавы на основе железа-марганца-алюминия. В композиционных материалах электрически резистивный материал может быть при необходимости встроен в изолирующий материал, инкапсулирован в него или покрыт им, или наоборот, в зависимости от кинетики переноса энергии и требуемых внешних физико-химических свойств. Примеры подходящих композиционных нагревательных элементов раскрыты в US-A-5 498 855, WO-A-03/095688 и US-A-5 514 630.
Как описано выше, пакетик может иметь любую подходящую форму, но, в частности, форма пакетика имеет конфигурацию, которая, по существу, соответствует форме полости для оптимизации теплообмена между нагревателем и табачным материалом.
Электрически нагреваемая система, генерирующая аэрозоль, предпочтительно также содержит блок питания для подачи питания на электрический нагреватель; электрическое аппаратное обеспечение, подключенное к блоку питания и электрическому нагревателю; и контроллер, выполненный с возможностью управления подачей электропитания от блока питания на электрический нагреватель.
Контроллер предпочтительно выполнен с возможностью поддержания рабочей температуры электрического нагревателя в диапазоне от приблизительно 180 градусов Цельсия до приблизительно 300 градусов Цельсия. В одном варианте осуществления устройство дополнительно содержит устройство ввода данных пользователем, выполненное с возможностью приема предпочтений пользователя. В этом варианте осуществления контроллер выполнен с возможностью управления температурой электрического нагревателя в зависимости от данных, введенных пользователем. Контроллер может быть выполнен с возможностью приема двух, трех, четырех, пяти или больше сигналов от устройства ввода, причем каждый сигнал соответствует определенному предпочтению пользователя. В одном особенно предпочтительном варианте осуществления контроллер выполнен с возможностью приема трех сигналов, соответствующих температурам электрического нагревателя приблизительно 190 градусов Цельсия, приблизительно 200 градусов Цельсия и приблизительно 210 градусов Цельсия. Контроллер может быть выполнен с возможностью управления температурой электрического нагревателя с любым другим набором подходящих температур.
Контроллер может быть выполнен с возможностью непрерывной подачи питания на электрический нагреватель. В качестве альтернативы или дополнения устройство может дополнительно содержать детектор затяжки, выполненный с возможностью обнаружения, когда пользователь затягивается через устройство. Когда пользователь затягивается через устройство, контроллер конфигурируется для подачи питания на электрический нагреватель. В одном варианте осуществления контроллер выполнен с возможностью нагрева электрического нагревателя до первой температуры и подачи затем дополнительного питания на электрический нагреватель при обнаружении затяжки, чтобы повысить температуру до второй температуры.
Предпочтительно контроллер представляет собой программируемый контроллер, например, микроконтроллер, для управления работой электрического нагревателя. В одном варианте осуществления контроллер может быть программируемым программным обеспечением. Альтернативно контроллер может содержать специализированное аппаратное обеспечение, такое как специализированная интегральная схема (ASIC), которое может быть программируемым путем настройки логических блоков в аппаратном обеспечении для конкретного приложения. Предпочтительно электрическое аппаратное обеспечение содержит процессор. Дополнительно электрическое аппаратное обеспечение может содержать память для хранения настроек нагрева для конкретных пакетиков, предпочтений пользователя, курительных привычек пользователя или другой информации. Предпочтительно хранящаяся информация может быть обновлена и заменена в зависимости от конкретных используемых с курительной системой пакетиков. Также информация может быть загружена из курительной системы.
Устройство, генерирующее аэрозоль, предпочтительно содержит активируемый пользователем переключатель для включения питания, подаваемого на электрический нагреватель.
Устройство предпочтительно содержит по меньшей мере одно впускное отверстие для воздуха и по меньшей мере одно выпускное отверстие для воздуха, чтобы сформировать траекторию протекания воздуха от по меньшей мере одного впускного отверстия для воздуха к по меньшей мере одному выпускному отверстию для воздуха через полость. Нижняя стенка полости, противоположная открытой стороне полости, может быть пористой или может содержать впускное отверстие для воздуха.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может содержать мундштук. В одном варианте осуществления на ближнем конце устройства предусмотрен мундштук и на дальнем конце предусмотрена полость. Таким образом, максимизируется траектория протекания воздуха, что может позволить аэрозолю охладиться до более подходящей температуры для вдыхания пользователем.
Устройство предпочтительно содержит крышку для накрывания полости при использовании устройства. Крышка может удерживаться любыми подходящими средствами, например, магнитами, такими как неодимовые магниты, или винтовыми резьбами. Крышка может содержать впускное отверстие для воздуха.
Устройство может дополнительно содержать детектор, выполненный с возможностью обнаружения наличия пакетика в полости и распознавания пакетика среди других пакетиков, выполненных с возможностью использования с системой. Детектор может быть применен для управления питанием электрического нагревателя таким образом, чтобы питание не могло быть подано, если в полости не обнаружен пакетик. В качестве альтернативы или дополнительно детектор может быть выполнен с возможностью предоставления контроллеру информации о типе пакетика в полости, чтобы можно было применять соответствующий протокол нагрева.
Протокол нагрева может содержать одно или несколько из следующего: максимальную рабочую температуру для электрического нагревателя, максимальное время нагрева на затяжку, минимальное время между затяжками, максимальное число затяжек на пакетик и максимальное общее время нагрева для пакетика. Установление протокола нагрева специально для конкретного пакетика является преимущественным, поскольку субстраты, образующие аэрозоль, в конкретных пакетиках могут требовать конкретных условий нагрева или предусматривать с их помощью усовершенствованный сеанс курения пользователя. Как уже упомянуто, предпочтительно электрическое аппаратное обеспечение является программируемым, в таком случае могут быть сохранены и обновлены различные протоколы нагрева.
Пакетик может содержать по меньшей мере одно из следующего: маркер, имеющий опознаваемый спектроскопический признак, включенный в материал пакетика; и идентификационную информацию, напечатанную на нем. Детектор предпочтительно выполнен с возможностью распознавания пакетика в зависимости от маркера или от напечатанной идентификационной информации опознавания.
В одном варианте осуществления детектор предпочтительно представляет собой спектроскопический детектор, содержащий оптический датчик, включающий по меньшей мере один излучатель света и по меньшей мере один световой датчик. Предпочтительно излучатель света выполнен для испускания длин волн инфракрасного света или длин волн ультрафиолетового света. Предпочтительно световой датчик выполнен для обнаружения длин волн инфракрасного света или длин волн ультрафиолетового света.
Маркер может содержать опознаваемый спектроскопический признак при поглощении. Когда маркер освещают источником света устройства, генерирующего аэрозоль, маркер поглощает конкретную длину волны или набор длин волн, и длины волн света, которые затем получает световой датчик, следовательно, будут позволять устройству, генерирующему аэрозоль, определять маркер в зависимости от отсутствующих длин волн.
Физическую и химическую структуру маркера можно контролировать так, что поглощаемую длину волны света можно устанавливать по требованию. В предпочтительном варианте осуществления поглощаемая длина волны света находится не в видимом спектре. Предпочтительно поглощаемая длина волны находится в инфракрасном или ультрафиолетовом диапазоне.
Кроме того, или вместо того, чтобы маркер содержал опознаваемый спектроскопический признак при поглощении, маркер может содержать опознаваемый спектроскопический признак при излучении. Когда маркер освещают источником света устройства, генерирующего аэрозоль, свет предпочтительно возбуждает маркер и испускает по меньшей мере одну длину волны света, смещенную от длины волны света возбуждения. Как будет понятно, это является формой фотолюминесценции, и может представлять собой фосфоресценцию или флюоресценцию. Управляя физической и химической структурой маркера, можно контролировать спектроскопический признак. В некоторых вариантах осуществления опознаваемый признак может находиться в зависимости от временного ответа излучения относительно возбуждения или от скорости затухания излучения после возбуждения.
В предпочтительном варианте осуществления длина волны излучаемого света не находится в видимом спектре. Предпочтительно длина волны излучаемого света находится в инфракрасном или ультрафиолетовом диапазоне.
В другом варианте осуществления детектор содержит оптический датчик, включающий по меньшей мере один излучатель света и по меньшей мере один световой датчик. В этом варианте осуществления детектор может содержать один излучатель света и один световой датчик. В качестве альтернативы детектор может содержать более одного светового датчика в виде одномерной (например, линейной) матрицы световых датчиков. Кроме того, детектор может содержать более одного светового датчика в виде двумерной матрицы световых датчиков.
Идентификационная информация, напечатанная на курительном изделии, может содержать одно или несколько из следующего: тип курительного изделия, тип субстрата, образующего аэрозоль, дату изготовления, место изготовления, номер партии и другие детали изготовления, а также срок годности.
Идентификационная информация может быть напечатана на изделии в различных видах. Для печати могут использоваться различные краски, в том числе видимые краски, ультрафиолетовые (УФ) краски, инфракрасные (ИК) краски, фосфоресцирующие краски, флуоресцентные краски и металлические краски. В одном варианте осуществления идентификационная информация содержит несколько линий и пробелов. Линии и пробелы могут проходить, по существу, по окружности изделия. Линии и пробелы могут иметь фиксированную ширину или переменную ширину. Идентификационная информация может быть закодирована как одномерный штрихкод, содержащий несколько линий и пробелов. В другом варианте осуществления идентификационная информация содержит двумерную матрицу. Двухмерная матрица может содержать матрицу данных или любой другой двумерный штрихкод. Детектор выполнен с возможностью идентификации информации.
Любой признак в одном аспекте настоящего изобретения может быть применен к другим аспектам настоящего изобретения в любой подходящей комбинации. В частности, аспекты способа могут быть применены к аспектам устройства, и наоборот. Более того, любые, некоторые и/или все признаки в одном аспекте могут быть применены к любым, некоторым и/или всем признакам в любом другом аспекте в любой подходящей комбинации.
Также следует иметь в виду, что отдельно взятые комбинации различных признаков, описанных и определенных в любых аспектах настоящего изобретения, могут быть реализованы и/или предоставлены, и/или использованы независимо.
Настоящее изобретение будет далее описано лишь с целью предоставления примера со ссылками на сопроводительные графические материалы, в которых:
на фиг.1 показан пакетик согласно настоящему изобретению;
на фиг. 2 показана система, генерирующая аэрозоль, согласно настоящему изобретению и
на фиг. 3 показана альтернативная система, генерирующая аэрозоль, согласно настоящему изобретению.
Как показано на фиг. 1(a), пакетик 100 согласно настоящему изобретению содержит тару, сформированную из пористого материала для вмещения субстрата, генерирующего аэрозоль (не показан). В этом примере пакетик имеет круглый профиль поперечного сечения и имеет форму цилиндра. Как показано на фиг. 1(b), тара содержит субстрат 102, генерирующий аэрозоль. Субстрат, генерирующий аэрозоль, содержит гомогенизированный табачный материал в количестве от приблизительно 55% до приблизительно 75% по массе; вещество для образования аэрозоля от приблизительно 15% до приблизительно 25% по массе; и воду от приблизительно 10% до приблизительно 20% по массе. В этом конкретном примере вещество для образования аэрозоля представляет собой глицерин в количестве от приблизительно 18,1% до приблизительно 20,9% по массе. В этом примере содержание воды составляет от приблизительно 11,4% до приблизительно 12,4% по массе. Остальная часть субстрата, генерирующего аэрозоль, сформирована из гомогенизированного табака. В предпочтительном примере субстрат, генерирующий аэрозоль, имеет пористость в пакетике от приблизительно 24% до приблизительно 35%. Пористость может меняться в зависимости от типа табака или предпочтения пользователя для изменения характеристик генерируемого аэрозоля. Пористость определяется как объемная доля пустого пространства в таре. Таким образом, пористость 100% будет означать, что тара не содержит субстрат, и пористость 0% будет означать, что тара полностью заполнена субстратом без каких-либо пустот.
Перед измерением параметров образцов субстрата, образующего аэрозоль, для определения состава их приводят в равновесие в течение 48 часов при 50% относительной влажности при 22 градусов Цельсия. Для определения содержания воды в гомогенизированном табачном материале используется методика Карла Фишера.
Тара пакетика 100 сформирована из пористого материала и может представлять собой сетчатый материал, сформированный либо посредством плетения, либо посредством надрезания и последующего растягивания. Подходящие материалы включают натуральные волокна Сизаль и Рами.
При использовании для генерирования аэрозоля пакетик нагревают в устройстве, генерирующем аэрозоль.
Один пример устройства 200, генерирующего аэрозоль, используемого для нагрева пакетика, чтобы генерировать аэрозоль, показан на фиг. 2(a) и фиг. 2(b). Устройство 200 содержит полость 202 для размещения пакетика, крышку 204 для накрывания полости 202, блок 206 питания, контроллер 208, электрический нагреватель 210 и мундштук 212.
Контроллер 208 выполнен с возможностью подачи питания на электрический нагреватель 210 от блока 206 питания для нагрева пакетика до рабочей температуры. Как можно видеть, электрический нагреватель обеспечен вокруг периферии полости, чтобы улучшить теплопроводность от нагревателя к стенке полости и затем к пакетику.
Как показано на фиг. 2(b), пакетик 100 может быть помещен в полость 202. При использовании пользователь вставляет пакетик в полость 202, возвращая на место крышку 204, чтобы закрыть полость, и затем включает устройство. Затем контроллер подает питание на электрический нагреватель, чтобы увеличить температуру пакетика до рабочей температуры. В предпочтительном варианте осуществления рабочая температура составляет приблизительно 200 градусов Цельсия.
Как только пакетик достигает рабочей температуры, пользователь делает затяжку через мундштук, и воздух втягивается через устройство от впускного отверстия для воздуха (не показано) через полость 202 по траектории воздушного потока, смежной с блоком 206 питания, и выходит в выпускное отверстие для воздуха в мундштуке.
Мундштук может быть съемным для чистки или замены, если это необходимо.
В альтернативном примере пакетика 100, описанного выше, тара содержит маркер или имеет напечатанную на ней информацию. Маркер вводят в материал тары во время изготовления материала. Если тара содержит печатную информацию, информация может быть напечатана до или после формирования материала в тару.
Маркер обладает опознаваемым спектроскопическим признаком. Использование маркера, включенного в материал, предотвращает удаление маркера после изготовления. Таким образом, улучшаются защищенность от вскрытия и сложность подделки пакетика.
Маркерный материал может быть выбран для управления оптическими свойствами так, что он также может поглощать конкретную длину волны света, чтобы делать возможным опознавание, и/или излучать свет на смещенной длине волны по сравнению с длиной волны света, используемого для возбуждения маркера.
На фиг. 3 показан вид в перспективе одного иллюстративного варианта осуществления электрически управляемой системы 300, генерирующей аэрозоль, согласно настоящему изобретению. Электрически управляемая система 300, генерирующая аэрозоль, представляет собой курительную систему, имеющую компоненты, аналогичные системе 200, описанной выше.
Электрически нагреваемая курительная система 300 дополнительно содержит детектор 302, расположенный смежно с полостью 202. Детектор может обнаруживать наличие пакетика в полости, а также может идентифицировать различные изделия, которые могут быть использованы с системой.
Детектор содержит средство для определения спектроскопического признака маркера. Средство для определения спектроскопического признака содержит источник света и световой датчик.
При использовании, когда пользователь вставляет пакетик 100 в устройство 300, генерирующее аэрозоль, детектор 304 определяет тип вставляемого пакетика с помощью излучения света и обнаружения ответа, принятого световым датчиком.
Когда пользователь делает затяжку через мундштук, схема управления, в зависимости от типа обнаруженного пакетика 100, подает питание на нагреватель 210, чтобы генерировать аэрозоль. Подаваемое питание может быть оптимизировано в соответствии с маркой изделия, генерирующего аэрозоль, или в соответствии с предварительно определенными предпочтениями пользователя, и так далее. В качестве альтернативы или дополнительно, если пакетик 100 не распознается детектором, схема управления может предотвращать подачу питания на нагреватель 210 для предотвращения использования неразрешенных изделий, генерирующих аэрозоль.
В аналогичном примере, показанном на фиг. 3, детектор 302 устройства 300, генерирующего аэрозоль, может быть приспособлен для обнаружения на пакетике печатной информации.
n-1
n-1
Пакетик может содержать несколько печатных линий и пробелов различной ширины. Они могут быть закодированы как простой одномерный штрихкод в соответствии со стандартами кодирования штрихкодов (см. ниже). В качестве альтернативы линии могут содержать несколько n линий и пробелов одинаковой ширины для кодирования информации, относящейся к типу пакетика. Например, при n=3 возможны следующие коды: 000, 001, 010, 100, 011, 110, 101, 111, где 1 представляет линию, а 0 представляет пробел. 001, 010 и 100 могут быть неотличимыми друг от друга (если не указана маркерная линия, указывающая детектору, где начинается кодирование). Точно так же 011 и 110 могут быть неотличимыми друг от друга. Таким образом, при n=3 предусматривается пять возможностей. Если 000 используется для указания на отсутствие изделия, предусматриваются только четыре возможности. В целом, если не предусмотрена маркерная линия, предусматриваются 2+1 возможности, или, если 000 используется для указания на отсутствие изделия, предусматриваются только 2 возможности.
Существует ряд стандартов штрихкодов, которые могут подходить для использования с пакетиками согласно настоящему изобретению. Один тип штрихкода, который может быть полезен для настоящего изобретения, представляет собой штрихкод «2 из 5 чередующийся» (I2/5), который представляет собой символику высокой плотности непрерывного штрихкода с двумя ширинами. В коде присутствуют полосы (черные линии) и пробелы (белые линии), каждая из которых может быть широкой или узкой. I2/5 кодирует пару цифр на пять полос и пробелов: первая цифра закодирована в пяти полосах, а вторая цифра закодирована в пяти пробелах, чередующихся с ними. Две из каждых пяти полос или пробелов являются широкими. В качестве альтернативы может использоваться другая стандартная символика штрихкода или специальный код, специально разработанный для данного применения.
В этом примере детектор в электрически нагреваемой курительной системе содержит источник подходящего света (ИК, УФ или видимого в зависимости от краски, используемой на изделии), и по меньшей мере один фотодатчик, который обнаруживает отраженный свет. Детектор может содержать один датчик, который обнаруживает отраженный свет. В этом случае обнаружение пакетика может выполняться по мере того, как пакетик вставляется в полость, путем измерения времени прохождения детектора различными линиями. Или детектор может содержать несколько датчиков, которые обнаруживают отраженный свет. В этом случае обнаружение пакетика может быть выполнено после того, как пакетик был вставлен в полость. Поскольку линии проходят, по существу, по всей окружности пакетика, если используется несколько датчиков, они должны проходить только вдоль одного измерения по продольной оси пакетика. Кроме того, пользователю нет необходимости вручную выравнивать напечатанную информацию на пакетике с помощью детектора.
Работа устройства после обнаружения пакетика аналогична работе устройства, когда пакетик обнаруживается с использованием маркера.
Вышеописанные приведенные в качестве примера варианты осуществления являются иллюстративными, а не ограничительными. С учетом рассмотренных приведенных выше в качестве примера вариантов осуществления специалисту в данной области техники будут понятны другие варианты осуществления, соответствующие вышеописанным приведенным в качестве примера вариантам осуществления.