ЭЛЕКТРОННОЕ КУРИТЕЛЬНОЕ ИЗДЕЛИЕ С УЛУЧШЕННЫМ ХРАНЕНИЕМ И ТРАНСПОРТИРОВКОЙ ПРЕДШЕСТВУЮЩИХ АЭРОЗОЛЮ КОМПОЗИЦИЙ
ELECTRONIC SMOKING ARTICLE WITH IMPROVED STORAGE MEANS AND TRANSPORTATION OF AEROSOL PRECURSOR COMPOSITIONS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к изделиям для доставки аэрозоля и использованиям этих изделий и, в частности, к изделиям, которые считаются курительными изделиями для целей вырабатывания компонентов табака и других материалов в пригодной для вдыхания форме. Наиболее предпочтительно компоненты таких изделий вырабатываются или получаются из табака, или эти изделия могут быть охарактеризованы как иным способом включающие табак для потребления человеком.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] На протяжении многих лет было предложено множество курительных изделий в качестве усовершенствования курительных продуктов или альтернатив курительным продуктам, которые требуют сжигания табака для использования. Множество из таких устройств предположительно сконструированы для обеспечения ощущений, связанных с курением сигареты, сигары или трубки, без доставки значительных количеств продуктов неполного сгорания и пиролиза, которые следуют из горения табака. С этой целью предложены многочисленные курительные продукты, генераторы аромата и медицинские ингаляторы, в которых используют электроэнергию для испарения или нагревания летучего материала или создания ощущения курения сигареты, сигары или трубки без сжигания табака в существенной степени. См., например, различные альтернативные курительные изделия, устройства для доставки аэрозоля и источники для генерации тепла в уровне техники, описанные в патенте США №7,726,320 (Robinson и др.), патентной публикации США №2013/0255702 (Griffith, Jr. и др.), патентной публикации США №2014/0000638 (Sebastian и др.), патентной публикации США №2014/0060554 (Collett и др.) и патентной заявке США №13/647,000, поданной 8 октября 2012, которые полностью включены в настоящую заявку посредством ссылки.
[0003] Некоторые табачные продукты, в которых используется электроэнергия для вырабатывания тепла для образования дыма или аэрозоля, и, в частности, некоторые продукты, которые называются электронными сигаретами, имеются в продаже во всем мире. Типичные продукты, которые напоминают многие из компонентов сигарет, сигар или трубок традиционных типов, имеются в продаже под названиями: ACCORD (Philip Morris Incorporated); ALPHA™, JOYE 510™ и M4™ (InnoVapor LLC); CIRRUS™ и FLING™ (White Cloud Cigarettes); COHITA™, COLIBRI™, ELITE CLASSIC™, MAGNUM™, PHANTOM™ и SENSE™ (Epuffer International Inc.); DUOPRO™, STORM™ и VAPORKING (Electronic Cigarettes, Inc.); EGAR™ (Egar Australia); eGo-C™ и eGo-T™ (Joyetech); ELUSION™ (Elusion UK Ltd); EONSMOKE (Eonsmoke LLC); GREEN SMOKE (Green Smoke Inc. USA); GREENARETTE™ (Greenarette LLC); HALLIGAN™, HENDU™, JET™, MAXXQ™, PINK™ и PITBULL™ (Smoke Stik); HEATBAR™ (Philip Morris International, Inc.); HYDRO IMPERIAL™ и LXE™ (Crown7); LOGIC™ и THE CUBAN™ (LOGIC Technology); LUCI (Luciano Smokes Inc.); METRO (Nicotek, LLC); NJOY и ONEJOY™ (Sottera, Inc.); NO. 7™ (SS Choice LLC); PREMIUM ELECTRONIC CIGARETTE™ (PremiumEstore LLC); RAPP E-MYSTICK™ (Ruyan America, Inc.); RED DRAGON™ (Red Dragon Products, LLC); RUYAN (Ruyan Group (Holdings) Ltd.); SMART SMOKER (The Smart Smoking Electronic Cigarette Company Ltd.); SMOKE ASSIST (Coastline Products LLC); SMOKING EVERYWHERE (Smoking Everywhere, Inc.); V2CIGS™ (VMR Products LLC); VAPOR NINE™ (VaporNine LLC); VAPOR4LIFE (Vapor 4 Life, Inc.); VEPPO™ (E-CigaretteDirect, LLC и VUSE (R. J. Reynolds Vapor Company). Другие имеющие электрическое питание устройства для доставки аэрозоля и, в частности, те устройства, которые характеризуются как так называемые электронные сигареты, имеются в продаже под торговыми марками: BLU™; COOLER VISIONS™; DIRECT E-CIG™; DRAGONFLY™; EMIST™; EVERSMOKE™; GAMUCCI; HYBRID FLAME™; KNIGHT STICKS™; ROYAL BLUES™; SMOKETIP и SOUTH BEACH SMOKE™.
[0004] Имеется потребность в курительном изделии, в котором используется выработанное электроэнергией тепло для создания ощущения курения сигареты, сигары или трубки, которое осуществляется без сжигания табака до любой существенной степени, без необходимости в действующем на основе сжигания источнике тепла и без доставки значительных количеств продуктов неполного сгорания и пиролиза.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0005] В настоящем изобретении предложено курительное изделие и относящиеся к нему компоненты и способы. Согласно одному аспекту, описанное в настоящей заявке электронное курительное изделие содержит источник электроэнергии и резервуар, выполненный из ацетилцеллюлозы и выполнен с возможностью удерживания продукта. Продукт может включать предшествующую аэрозолю композицию. Резервуар может быть по существу сформирован как цилиндр, имеющий полую внутреннюю часть. Резервуар имеет наружную поверхность, по существу выполненную с возможностью соответствия внутренней поверхности курительного изделия. Резервуар может иметь форму и размер, достаточные для размещения в нем одного или большего количества дополнительных компонентов курительного изделия. Один или большее количество дополнительных компонентов могут быть атомайзером (atomizer). Атомайзер может содержать нагреватель, такой как, например, резистивный нагревательный элемент. Атомайзер дополнительно может содержать транспортирующий жидкость элемент. Например, транспортирующий жидкость элемент может быть непрерывным удлиненным изделием. Указанное изделие может быть выполнено с возможностью капиллярного распространения жидкости. Нагреватель может находиться в тепловом взаимодействии по меньшей мере с частью транспортирующего жидкость элемента. Например, нагреватель может находиться в контакте с транспортирующим жидкость элементом и может быть расположен примерно в средней точке транспортирующего жидкость элемента. Транспортирующий жидкость элемент может быть сплетенным фитилем. Сплетенный фитиль может быть фитилем с оболочкой/сердечником, и оболочка может быть сплетенной. Сердечник фитиля с оболочкой/сердечником может быть скрученной нитью. Атомайзер может содержать электрически проводящие контакты, проходящие по меньшей мере вдоль части транспортирующего жидкость элемента и электрически соединенные с нагревателем. Полая внутренняя часть резервуара может иметь центральную полость, ограниченную внутренней стенкой резервуара. Такая внутренняя стенка может иметь одно или большее количество углублений или выступов, сформированных в ней. Например, внутренняя стенка может содержать диаметрально противоположные канавки, проходящие в резервуар. Такие канавки (или подобные элементы) могут быть выполнены с возможностью сопряжения по меньшей мере с частью атомайзера. Транспортирующий жидкость элемент функционально может быть расположен внутри курительного изделия по существу для нахождения в контакте с продуктом. Резервуар может быть сформирован из жгута ацетилцеллюлозного волокна. Согласно некоторым вариантам реализации ацетилцеллюлозные волокна могут иметь размер примерно 0,5 денье на нить или больше, в частности, от примерно 0,5 до примерно 20 денье на нить. Полый резервуар из ацетилцеллюлозы в форме трубки или цилиндра может иметь толщину стенки от примерно 1 мм до примерно 4 мм. Резервуар может содержать от примерно 70% до примерно 99% по весу ацетилцеллюлозы и от примерно 2% до примерно 25% по весу связующего вещества. Согласно другим вариантам реализации резервуар может на 100% состоять из ацетилцеллюлозы. В случае необходимости в ацетилцеллюлозе могут содержаться дополнительные волокна и материалы. Согласно некоторым вариантам реализации резервуар может быть выполнен в форме трубки или полого цилиндра из тканого или нетканого волокнистого материала.
[0006] В настоящем изобретение также предложены фитили, которые, в частности, могут быть пригодными для использования в электронном курительном изделии. Согласно некоторым вариантам реализации фитиль, подходящий для использования в электронном курительном изделии, может содержать оплетку по меньшей мере из 4 отдельных волокон или нитей. В частности, по меньшей мере одним из волокон или нитей, формирующих оплетку, может быть С-стекло или Е-стекло. В дополнительных вариантах реализации фитиль может содержать оплетку по меньшей мере из 8 отдельных волокон или нитей. Кроме того, сплетенный фитиль может быть фитилем с оболочкой/сердечником. В частности, сплетенный фитиль может быть оболочкой, которая окружает сердечник. Сердечник может быть не сплетенным сердечником, может быть сформирован из материала, отличающегося от материала сплетенной оболочки, или может быть не сплетенным и сформированным из материала, отличающегося от материала сплетенной оболочки. Согласно некоторым вариантам реализации сердечник может содержать скрученную нить.
[0007] Согласно другим вариантам реализации в настоящем изобретении предложено электронное курительное изделие, содержащее резервуар с предшествующей аэрозолю композицией (например, жидкой композицией), сохраненной в нем, и сплетенный фитиль, сообщающийся по текучей среде с резервуаром. Сплетенный фитиль может быть выполнен как описано выше. Резервуар, в частности, по существу может быть выполнен в форме цилиндра или в форме трубки и может иметь полую внутреннюю часть. Резервуар, в частности, может содержать ацетилцеллюлозу. Резервуар может быть отлитым в форме элементом. Резервуар также может быть выполнен из тканого или нетканого волокнистого материала, такого как материал, содержащий волокна ацетилцеллюлозы. Волокнистый материал может быть свернут в трубку или полый цилиндр, или ему может быть придана иным способом форма трубки или полого цилиндра.
[0008] Согласно другим вариантам реализации в настоящем изобретении предложен картридж для электронного курительного изделия. Картридж может содержать, атомайзер, по меньшей мере частично расположенный в полой внутренней части имеющего трубчатую форму резервуара, приспособленного к удерживанию предшествующей аэрозолю композиции, причем трубка резервуара расположена внутри полой гильзы. В частности, трубка резервуара может быть сформирована из ацетилцеллюлозы. Атомайзер, в частности, может содержать непрерывный удлиненный фитиль, имеющий два противоположных конца, нагреватель, соединенный с фитилем и расположенный примерно в его средней точке, и электрически проводящие контакты, находящиеся в физическом контакте с фитилем, и электрически соединенные с нагревателем. Полая гильза может иметь первый конец, выполненный с возможностью взаимодействия с управляющим компонентом (например, контроллером или блоком питания электронного курительного изделия), и противоположный ротовой конец. Нагреватель атомайзера может проходить из трубки резервуара в полость, сформированную в ротовом конце полой гильзы. Фитиль может быть сплетенным фитилем, описанным в настоящей заявке.
[0009] Согласно другому аспекту предложен способ изготовления электронного курительного изделия. Способ включает этап обеспечения цилиндра, содержащего ацетилцеллюлозу, имеющего полую внутреннюю часть. По меньшей мере часть полой внутренней части может иметь форму и размер, достаточные для размещения одного или большего количества дополнительных компонентов курительного изделия. Способ дополнительно включает этап вставления атомайзера в полую внутреннюю часть цилиндра из ацетилцеллюлозы, причем атомайзер содержит нагреватель и транспортирующий жидкость элемент, который выполнен в форме непрерывного удлиненного изделия, имеющего два противоположных конца, при этом нагреватель расположен примерно в средней точке непрерывного удлиненного изделия, и причем вставление включает вставление двух противоположных концов транспортирующего жидкость элемента в полую внутреннюю часть цилиндра из ацетилцеллюлозы так, что два противоположных конца транспортирующего жидкость элемента находятся в капиллярном взаимодействии с цилиндром из ацетилцеллюлозы, и так, что нагреватель расположен снаружи цилиндра из ацетилцеллюлозы. Способ может дополнительно включать этапы вставления цилиндра и атомайзера в полую гильзу и соединения атомайзера с источником энергии. Источник энергии может быть батареей.
Полая гильза может быть частью картриджа для электронного курительного изделия.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0010] Таким образом, выше в общих чертах описано настоящее изобретение, и ниже приведены сопроводительные чертежи, которые не обязательно являются масштабированными, и на которых:
[0011] На ФИГ. 1 показан в разрезе один вариант реализации курительного изделия;
[0012] На ФИГ. 2 показан вид электронного курительного изделия с частичным местным вырезом, содержащего резервуар согласно варианту реализации настоящего изобретения;
[0013] На ФИГ. 3 показано покомпонентное изображение электронного курительного изделия, содержащего резервуар и атомайзер согласно варианту реализации настоящего изобретения;
[0014] На ФИГ. 4 показан перспективный вид собранных резервуара и атомайзера согласно одному варианту реализации настоящего изобретения;
[0015] На ФИГ. 5 показано поперечное сечение фитиля с оболочкой/сердечником согласно одному варианту реализации настоящего изобретения;
[0016] На ФИГ. 6 и 7 показаны изображения резервуара согласно варианту реализации настоящего изобретения и сравнительного резервуара, размещенных в жидкой композиции для оценки способности резервуара насыщаться жидкостью;
[0017] На ФИГ. 8 показан резервуар согласно варианту реализации настоящего изобретения, насыщенный предшествующей аэрозолю композицией;
[0018] На ФИГ. 9 показан резервуар, показанный на ФИГ. 8, после истощения предшествующей аэрозолю композиции в результате использования резервуара в генерирующем аэрозоль курительном изделии;
[0019] На ФИГ. 10 показан график эффективности формирования аэрозоля резервуарами согласно вариантам реализации настоящего изобретения;
[0020] На ФИГ. 11 приведен график, показывающий изменение среднего содержания (в мг) общего количества твердых частиц (ТРМ), доставленных в одной затяжке из генерирующего аэрозоль курительного изделия, в котором использован скрученный фитиль или сплетенный фитиль согласно одному варианту реализации настоящего изобретения; и
[0021] На ФИГ. 12 приведен график, показывающий изменение среднего содержания (в мг) общего количества твердых частиц (ТРМ), доставленных в одной затяжке из генерирующего аэрозоль курительного изделия, содержащего сплетенные фитили согласно различным вариантам реализации настоящего изобретения, сформированные с использованием 8, 12 или 16 отдельных стекловолоконных нитей.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0022] Настоящее изобретение будет описано ниже более подробно на примере вариантов его реализации. Эти примеры вариантов реализации описаны таким образом, что настоящее описание является полным и законченным и полностью передает специалистам объем настоящего изобретения. Действительно, настоящее изобретение может быть реализовано в множестве различных форм и не должно рассматриваться как ограниченное конкретными вариантами реализации, описанными в настоящей заявке; скорее приведенные ниже варианты реализации представлены таким образом, что настоящее изобретение удовлетворяет соответствующим юридическим требованиям. Используемые в описании и в пунктах приложенной формулы сингулярные формы "один", "некоторый" и "этот" включают множественные ссылки, если из контекста однозначно не следует иное.
[0023] Настоящее изобретение относится к изделиями, в которых используется электрическая энергия для нагревания материала (предпочтительно без его воспламенения до любой существенной степени) для формирования пригодного для вдыхания вещества, причем указанные изделия являются достаточно компактными и могут считаться "переносными" устройствами. В частности, настоящее изобретение относится к резервуарам для хранения предшествующих аэрозолю композиций в электронных курительных изделиях. Резервуар может быть волокнистым и может быть выполнен из множества волокон. Например, резервуар может быть изготовлен из ацетилцеллюлозного волокна. Резервуар по существу может иметь трубчатую форму и может быть выполнен с возможностью размещения в нем дополнительных внутренних компонентов курительного изделия.
[0024] Настоящее изобретение имеет относится к изделиям (и их изготовлению), в которых используют электроэнергию для нагрева материала (предпочтительно без его воспламенения до любой существенной степени) для формирования пригодного для вдыхания вещества и которые являются в достаточной степени компактным, чтобы считаться "переносными" устройствами. Согласно некоторым вариантам реализации изделия в частности могут быть охарактеризованы как курительные изделия. Используемый в настоящей заявке термин "курительное изделие" предназначен для обозначения изделия, которое создает различные ощущения (например, ритуалы вдыхания и выдыхания, типы вкусов или ароматов, органолептические эффекты, физическое ощущение, ритуалы использования, визуальные стимулы, такие как созданные видимым аэрозолем, и т.п.) курения сигареты, сигары или трубки фактически без сгорания в любой существенной степени любого компонента изделия. Используемый в настоящей заявке термин "курительное изделие" не обязательно означает, что при использовании изделие вырабатывает дым в смысле аэрозоля в качестве побочного продукта сгорания или пиролиза табака; скорее, изделие вырабатывает пары (включая пары в аэрозоле, которые, как считается, являются видимыми аэрозолями, которые, как можно полагать, могут быть описаны как подобные дыму) в результате улетучивания или испарения некоторых компонентов изделия или устройства. Согласно наиболее предпочтительным вариантам реализации изделия, охарактеризованные как курительные изделия, включают табак и/или компоненты, полученные из табака.
[0025] Согласно другим вариантам реализации предложенные изделия, которые могут быть изготовлены согласно настоящему изобретению, могут быть охарактеризованы как вырабатывающие пар изделия, генерирующие аэрозоль изделия или изделия для доставки лекарственного препарата. Таким образом, изделия могут быть выполнены с возможностью вырабатывания одного или большего количества веществ (например, ароматизаторов и/или фармацевтических активных ингредиентов) в пригодной для вдыхания форме или состоянии. Например, пригодные для вдыхания вещества по существу могут находиться в форме пара (т.е., вещество, которое находится в газовой фазе при температуре ниже чем его критическая точка). Согласно другому варианту реализации пригодные для вдыхания вещества могут находиться в форме аэрозоля (т.е., взвеси мелких твердых частиц или жидких капель в газе). В целях простоты термин "аэрозоль", используемый в настоящей заявке, включает пары, газы и аэрозоли форм или типов, подходящих для вдыхания человеком, видимых или невидимых, находящихся или не находящихся в форме, которая может рассматриваться как подобная дыму.
[0026] При использовании курительные изделия согласно настоящему изобретению могут участвовать в различных физических действиях человека, использующего курительное изделие традиционного типа (например, сигарету, сигару или трубку, которую употребляют путем зажигания пламенем и используют путем вдыхания табака, который последовательно сгорает). Например, пользователь курительного изделия согласно настоящему изобретению может удерживать это изделие, очень похожее на курительное изделие традиционного типа, втягивать воздух из одного конца этого изделия для вдыхания аэрозоля, вырабатываемого этим изделием, и делать затяжки с выбранными интервалами времени.
[0027] Курительное изделие, которое может быть изготовлено согласно одному аспекту настоящего изобретения, может содержать множество компонентов, размещенных внутри наружной гильзы или корпуса. Полная конструкция наружной гильзы или корпуса может быть различной, и размер или конфигурация наружного корпуса, которые могут задавать габаритный размер и форму курительного изделия, также могут быть различными. Как правило, удлиненный корпус, напоминающий форму сигареты или сигары, может быть сформирован одиночной унифицированной гильзой; или удлиненный корпус может быть сформирован из двух или большего количества рассоединяемых частей. Например, курительное изделие может содержать удлиненную гильзу или корпус, которые могут иметь по существу трубчатую форму и также напоминать форму известной сигареты или сигары. Согласно одному варианту реализации все компоненты курительного изделия содержатся внутри одного наружного корпуса или гильзы. Согласно другому варианту реализации курительное изделие может содержать две гильзы, которые являются соединенными и выполнены с возможностью рассоединения. Например, курительное изделие может иметь в одном конце управляющий корпус, содержащий гильзу, в которой размещены один или большее количество компонентов многократного использования (например, аккумулятор и различные электронные устройства для управления работой этого изделия), и в другом конце может иметь выполненный с возможностью рассоединения и прикрепленную к нему гильзу, содержащую одноразовую часть (например, одноразовый содержащий ароматизатор картридж). Кроме того, различные конструкции курительного изделия и конфигурации компонента могут быть оценены после рассмотрения имеющихся в продаже электронных курительных изделий, таких как типичные продукты, перечисленные в разделе "Уровень техники" настоящего описания.
[0028] Курительное изделие, которое может быть изготовлено согласно одному аспекту настоящего изобретения, может содержать некоторую комбинацию источника энергии (т.е., источника электроэнергии), по меньшей мере одного управляющего компонента (например, средства для активирования электропитания, управления электропитанием, регулирования и прекращения электропитания для тепловыделения, такого как при управлении электрическим током, протекающим от источника энергии к другим компонентам изделия), нагревателя или тепловыделяющего компонента (например, нагревательного элемента с электрическим сопротивлением или компонента, обычно называемого "атомайзером") и предшествующего аэрозолю компонента (например, обычно жидкости, способной к вырабатыванию аэрозоля при применении к ней достаточного тепла, такой как ингредиенты, обычно называемые "курительным соком", "жидкостью для электронных сигарет" и "соком для электронных сигарет"), и область ротового конца или кончика для удерживания курительного изделия для вдыхания аэрозоля (например, заданный путь для потока воздуха сквозь изделие таким образом, что генерируемый аэрозоль может быть вытянут из изделия при втягивании). Выравнивание компонентов внутри изделия может быть различным. Согласно конкретным вариантам реализации предшествующий аэрозолю компонент может быть расположен рядом с концом изделия (например, с картриджем, который при некоторых обстоятельствах может быть сменным и одноразовым), который является ближайшим к ротовому отверстию пользователя для максимизации доставки аэрозоля пользователю. Однако, другие конфигурации не исключаются. В целом, компонент нагревателя может быть расположен фактически рядом с указанным предшествующим аэрозолю компонентом таким образом, что тепло, излученное компонентом нагревателя, может испарять предшествующий аэрозолю продукт (а также один или большее количество ароматизаторов, лекарственные препараты или тому подобное, которые могут быть доставлены пользователю аналогичным способом) и формировать аэрозоль для доставки пользователю. Когда нагревательный элемент нагревает предшествующий аэрозолю компонент, аэрозоль формируется, высвобождается или генерируется в физической форме, подходящей для вдыхания потребителем. Следует отметить, что указанные выше термины следует считать взаимозаменяемыми, так что формы указанного термина, такие как "высвобождать, высвобождение, высвобождает или высвобожденный", включают формы, такие как "формировать или генерировать, формирование или генерирование, формирует или генерирует и сформированный или сгенерированный". В частности, пригодное для вдыхания вещество высвобождается в форме пара или аэрозоля или их смеси. Кроме того, выбор различных компонентов курительного изделия может быть осуществлен после рассмотрения имеющихся в продаже электронных курительных изделий, таких как указанные типичные продукты, перечисленные в разделе "Уровень техники" настоящего описания.
[0029] Курительное изделие, которое может быть изготовлено согласно одному аспекту настоящего изобретения, может содержать батарею или другой источник электроэнергии для протекания электрического тока, достаточного для обеспечения различных функций изделия, таких как резистивное нагревание, питание систем управления, питание индикаторов, и т.п. Источник энергии может быть осуществлен согласно различным вариантам реализации. Предпочтительно источник энергии доставляет достаточное электропитание для быстрого нагревания нагревательного элемента, достаточного для образования аэрозоля и снабжения энергией изделия для его использования в течение необходимого периода времени. Источник энергии предпочтительно имеет размер, пригодный для удобного размещения внутри изделия таким образом, чтобы изделием можно было пользоваться без усилий; и кроме того, предпочтительный источник энергии имеет достаточно небольшой вес, чтобы не ухудшать желательное приятное впечатление от сеанса курения.
[0030] На ФИГ. 1 показано подходящее курительное изделие 10 согласно настоящему изобретению. Как показано на чертеже, курительное изделие 10 может содержать управляющий корпус 80 и картридж 90, которые могут быть выровнены в функциональном отношении. В этом отношении, управляющий корпус 80 и картридж 90 могут быть выполнены с возможностью соединения друг с другом и рассоединения друг от друга. Не смотря на то, что на ФИГ. 1 показано резьбовой взаимодействие, подразумевается, что могут быть использованы дополнительные средства взаимодействия, такие как взаимодействие посредством прессовой посадки, магнитное взаимодействие или тому подобные. В частности, картридж может иметь соединитель одиночного использования, как описано в других разделах настоящей заявки.
[0031] Согласно конкретным вариантам реализации управляющий корпус 80 может упоминаться как корпус многократного использования, и картридж 90 может упоминаться как одноразовый картридж. Согласно некоторым вариантам реализации все курительное изделие в целом может быть охарактеризовано как одноразовое, причем управляющий корпус может быть выполнен с возможностью только ограниченного числа использований (например, пока батарейный питающий компонент не прекратит подачу достаточного электропитания курительному изделию) с ограниченным числом картриджей, после чего все курительное изделие 10, включая управляющий корпус, может быть утилизовано. Согласно другим вариантам реализации управляющий корпус может иметь сменную батарею, так что управляющий корпус может быть повторно использован в течение нескольких замен батареи и с множеством картриджей. Схожим образом, курительное изделие 10 может быть перезаряжающимся и, таким образом, может быть скомбинировано со способом заряжания любого типа, включая соединение с типичной электрической розеткой, соединение с автомобильным зарядным устройством (т.е., приемным гнездом прикуривателя) и соединение с компьютером, например, посредством кабеля USB.
[0032] Управляющий корпус 80 содержит управляющий компонент 20, датчик расхода 30 и батарею 40. Не смотря на то, что эти компоненты показаны в конкретном расположении относительно друг друга, подразумевается, что настоящим изобретением охватываются различные способы взаимного расположения компонентов. Управляющий корпус 80 дополнительно содержит множество индикаторов 19, расположенных в дальнем конце 12 гильзы 81 управляющего корпуса. Такие индикаторы 19 могут показывать количество сделанных затяжек или количество оставшихся затяжек в курительном изделии, могут индицировать активное или бездействующее состояние, могут освещаться в ответ на затяжку, или тому подобное. Количество индикаторов может быть различным, и индикаторы могут иметь различные формы и даже может быть простым отверстием в корпусе (таким как для высвобождения звука, в случае использования звуковых индикаторов).
[0033] Объем защиты настоящего изобретения охватывает различные положения одного или большего количества воздухозаборников 17. Как показано на чертеже, воздухозаборник 17 может быть расположен в гильзе 81 управляющего корпуса таким образом, что воздух, в достаточном количестве втянутый сквозь воздухозаборник, входит в контакт с датчиком 30 расхода для его активации (не смотря на то, что объем защиты настоящего изобретения также охватывает другие положения, в частности, если используются различные средства распознавания, или если используется ручная активация, такая как посредством кнопки). Приемное гнездо 60, также расположенное в ближнем крепежном конце 13 управляющего корпуса 80, проходит в выступ 82 управляющего корпуса для упрощения электрического соединения с резистивным нагревательным элементом 50, когда картридж 90 соединен с управляющим корпусом. В показанном на чертеже варианте реализации приемное гнездо 60 имеет центральный открытый проход для облегчения протекания воздуха от воздухозаборника в управляющем корпусе в картридж во время использования изделия 10.
[0034] Картридж 90 включает корпус 91 картриджа с ротовым отверстием 18 в его ротовом конце 11 для прохода воздуха и захваченного пара (т.е., компонентов предшествующей аэрозолю композиции в пригодной для вдыхания форме) от картриджа к потребителю, когда он втягивает воздух из курительного изделия 10. Курительное изделие 10 согласно настоящему изобретению может иметь общую форму, которая может быть по существу стержневидной или по существу трубчатой, или по существу цилиндрически профилированной. Как показано на ФИГ. 1, курительное изделие 10 имеет по существу круглое поперечное сечение; однако, объем защиты настоящего изобретения также охватывает другие формы поперечного сечения (например, овальную, квадратную, треугольную, и т.п.). Термины, которыми описана физическая форма курительного изделия, также могут быть применены к отдельным блокам курительного изделия в вариантах реализации, содержащих множество блоков, таких как управляющий корпус и картридж.
[0035] Согласно предпочтительным вариантам реализации курительное изделие 10 может иметь размер, сравнимый с размером сигареты или сигары. Таким образом, курительное изделие может иметь диаметр от примерно 5 мм до примерно 25 мм, от примерно 5 мм до примерно 20 мм, от примерно 6 мм до примерно 15 мм или от примерно 6 мм до примерно 10 мм. Такой размер, в частности, может соответствовать наружному диаметру гильзы 81 управляющего корпуса и/или корпуса 91 картриджа. Управляющий корпус может иметь длину от примерно 50 мм до примерно 110 мм, от примерно 60 мм до примерно 100 мм или от примерно 65 мм до примерно 95 мм. Картридж может иметь длину от примерно 20 мм до примерно 60 мм, от примерно 25 мм до примерно 55 мм или от примерно 30 мм до примерно 50 мм. Полная длина комбинированного картриджа и управляющего корпуса (или полная длина курительного изделия согласно настоящему изобретению, сформированного из одиночной унифицированной гильзы) приблизительно может быть равна длине типичной сигареты или меньше чем длина типичной сигареты, например, от примерно 70 мм до примерно 130 мм, от примерно 80 мм до примерно 125 мм или от примерно 90 мм до примерно 120 мм.
[0036] Корпус 91 картриджа курительного изделия 10 может быть выполнен из любого материала, подходящего для создания и поддерживания соответствующей формы, такой как трубчатая форма, и для того удерживания в ней соответствующих компонентов курительного изделия. Корпус может быть выполнен из одиночной стенки, как показано на ФИГ. 1. Корпус 91 картриджа может быть выполнен из материала (натурального или синтетического), который является термостойким для удерживания его структурной целостности, например, без ухудшения по меньшей мере при температуре, которая является температурой нагревания, обеспеченного резистивным нагревательным элементом. Согласно некоторым вариантам реализации может быть использован термостойкий полимер. Согласно другим вариантам реализации корпус может быть выполнен из бумаги или из металла, такого как нержавеющая сталь. Как описано ниже в настоящей заявке, корпус, такой как бумажная трубка, может иметь один или большее количество слоев, связанных друг с другом, которые по существу предотвращают перемещение пара сквозь корпус. В одном примере на одну из поверхностей корпуса может быть ламинирован слой алюминиевой фольги. Также могут быть использованы керамические материалы.
[0037] Картридж 90 дополнительно содержит резистивный нагревательный элемент 50 в форме катушки из металлического провода. Резистивный нагревательный элемент имеет контакты 51 (например, положительный и отрицательный контакты), расположенные в противоположных концах нагревательного элемента для облегчения протекания электрического тока в резистивном нагревательном элементе и для прикрепления соответствующей проводки (не показана) для формирования электрического соединения резистивного нагревательного элемента с батареей 40, когда картридж 90 соединен с управляющим корпусом 80. В частности, вставка 65 расположена в дальнем крепежном конце 14 картриджа. Когда картридж 90 соединяют с управляющим корпусом 80, вставка 65 взаимодействует с приемным гнездом 60 для формирования электрического соединения таким образом, что электрический ток управляемым способом протекает из батареи 40 через приемное гнездо и вставку к резистивному нагревательному элементу 50. Корпус 91 картриджа может проходить сквозь дальний крепежный конец таким образом, что этот конец картриджа по существу закрывается вставкой, проходящей из него. Как показано на ФИГ. 1, вставка 65 имеет открытый центральный проход, который выровнен с открытым центральным проходом в приемном гнезде 60 для облегчения прохождения воздуха из управляющего корпуса 80 в картридж 90.
[0038] В целом, при использовании, когда потребитель втягивает воздух из ротового конца 11 картриджа, датчик 30 расхода обнаруживает изменение потока и активирует управляющий компонент 20 для облегчения протекания электрического тока в резистивном нагревательном элементе 50. Таким образом, предпочтительно воздух перемещается в управляющем корпусе 80 таким образом, что датчик 30 расхода обнаруживает протекание воздуха почти мгновенно.
[0039] Управляющий алгоритм может вызывать подачу электропитания в резистивный нагревательный элемент 50 с циклическим повторением и, таким образом, поддерживать заданную температуру. Управляющий алгоритм может быть запрограммирован таким образом, чтобы автоматически деактивировать курительное изделие 10 и прекращать поток энергии в курительном изделие после превышения заданного периода времени без затяжки потребителем. Кроме того, курительное изделие может содержать датчик температуры для обратной связи с управляющим компонентом. Такой датчик, например, может находиться в прямом контакте с резистивным нагревательным элементом 50. Также может быть использовано альтернативное температурно-чувствительное средство, такое как основанное на логических управляющих элементах, для оценки сопротивления резистивного нагревательного элемента и коррелирования указанного сопротивления с температурой элемента. Согласно другим вариантам реализации датчик 30 расхода может быть заменен соответствующими компонентами для обеспечения альтернативного средства распознавания, такого как емкостное распознающее средство. Кроме того, один или большее количество управляющих кнопок могут быть использованы для ручной активации изделия потребителем, для реализации множества функций, таких как включение и выключение питания изделия 10, включение нагревательного элемента 50 для генерирования пара или аэрозоля для вдыхания, или тому подобное.
[0040] Если датчик 30 расхода расположен внутри управляющего корпуса 80, предпочтительно управляющий корпус может быть снабжен воздухозаборником 17. В случае необходимости изолированный путь потока может быть обеспечен таким образом, что датчик 30 расхода внутри управляющего корпуса 80 сообщается по текучей среде с внутренним картриджем после того, как картридж и управляющий корпус соединены вместе, причем указанное сообщение по текучей среде является изолированным от остальных компонентов в управляющем корпусе, но открытым в картридж 90, когда он прикреплен к управляющему корпусу. Кроме того, согласно другим вариантам реализации датчик 30 расхода может быть расположен внутри картриджа 90, вместо расположения в управляющем корпусе 80.
[0041] В резервуаре может быть использован транспортный элемент для транспортировки предшествующей аэрозолю композиции в зону генерирования аэрозоля. Используемый в настоящей заявке термин "резервуар" относится к приемному гнезду или камере для удерживания, хранения или накапливания продукта, такого как жидкость, текучая среда или аэрозоль. Один такой пример показан на ФИГ. 1. Как показано на чертеже, картридж 90 включает слой 201 резервуара, содержащий слои нетканых волокон, формирующих трубку, окружающую внутреннюю часть корпуса 91 картриджа согласно данному варианту реализации. Предшествующая аэрозолю композиция удерживается в слое 201 резервуара. Жидкие компоненты, например, могут удерживаться слоем 201 резервуара сорбционным способом. Слой 201 резервуара сообщается по текучей среде с транспортным элементом 301 (фитилем в этом варианте реализации). Транспортный элемент 301 транспортирует предшествующую аэрозолю композицию, сохраненную в слое резервуара 201, посредством капиллярного действия к зоне 400 генерирования аэрозоля картриджа 90. Как показано на чертеже, транспортный элемент 301 находится в прямом контакте с резистивным нагревательным элементом 50, который выполнен в форме металлической проводной катушки согласно данному варианту реализации.
[0042] При использовании, когда пользователь втягивает воздух из изделия 10, резистивный нагревательный элемент 50 активируется (например, посредством датчика затяжки), и компоненты для предшествующей аэрозолю композиции испаряются в зоне 400 генерирования аэрозоля. Втягивание воздуха из ротового конца 11 изделия 10 вызывает вхождение окружающего воздуха в воздухозаборник 17 и прохождение сквозь центральное отверстие в приемном гнезде 60 и центральное отверстие во вставке 65. В картридже 90 втянутый воздух проходит вдоль воздушного канала 230 трубке 220 воздушного канала и смешивается со сформированным паром в зоне 400 генерирования аэрозоля для формирования аэрозоля. Аэрозоль уносится из зоны генерирования аэрозоля, проходит по воздушному каналу 260 в трубке 250 воздушного канала и выходит сквозь ротовое отверстие 18 в ротовом конце 11 изделия 10. В случае необходимости трубка 250 может отсутствовать, и открытая полость может быть размещена в зоне образования аэрозоля при испарении предшествующей аэрозолю композиции под действием резистивного нагревательного элемента 50.
[0043] Курительное изделие 10 в варианте реализации, показанном на ФИГ. 1, может быть охарактеризовано как одноразовое изделие. Соответственно, предпочтительно резервуар 201 в таких вариантах реализации содержит достаточное количество предшествующей аэрозолю композиции и любых других пригодных для вдыхания материалов, так что потребитель может получить более чем одноразовое использование курительного изделия. Например, курительное изделие может содержать достаточное количество аэрозолируемых и/или пригодных для вдыхания материалов таким образом, что курительное изделие может обеспечивать достаточное количество затяжек, по существу эквивалентное количеству затяжек (с длительностью примерно две секунды), обычному для множества известных сигарет, например, 2 или больше, 5 или больше, 10 или больше, или 20 или больше, как у известных сигарет. В частности, одноразовое одноблочное изделие согласно варианту реализации, показанному на ФИГ. 1, может обеспечить примерно 20 или больше, примерно 50 или больше, или примерно 100 или больше затяжек.
[0044] Не смотря на то, что на ФИГ. 1 показано курительное изделие согласно настоящему изобретению, объем настоящего изобретения не должен рассматриваться как ограничиваемый конкретной комбинацией и/или расположением компонентов, показанных на чертеже. Напротив, настоящее изобретение охватывает множество комбинаций компонентов, пригодных для использования при изготовлении электронного курительного изделия. Подобные курительные изделия описаны, например, в патентной публикации США №2014/0000638 (Sebastian и др.) и патентной публикации США №2013/0255702 (Griffith Jr., и др.), которые полностью включены в настоящую заявку посредством ссылки. В дополнение к вышесказанному, типичный нагревательный элемент и материалы для использования в этом элементе, описаны в патентах США №№5,060,671 (Counts и др.); 5,093,894 (Deevi и др.); 5,224,498 (Deevi и др.); 5,228,460 (Sprinkel Jr., и др.); 5,322,075 (Deevi и др.); 5,353,813 (Deevi и др.); 5,468,936 (Deevi и др.); 5,498,850 (Das); 5,659,656 (Das); 5,498,855 (Deevi и др.); 5,530,225 (Hajaligol); 5,665,262 (Hajaligol); 5,573,692 (Das и др.); and 5,591,368 (Fleischhauer и др.), изобретения которых полностью включены в настоящую заявку посредством ссылки.
[0045] Различные компоненты курительного изделия согласно настоящему изобретению могут быть выбраны из компонентов, описанных в литературе уровня техники и имеющихся в продаже. Примеры батарей, которые могут быть использованы согласно настоящему изобретению, описаны в патентной публикации США №2010/0028766, изобретение которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.
[0046] Подходящий механизм, который может обеспечить активацию затяжки, включает кремниевый датчик модели 163PC01D36, изготовленный подразделением MicroSwitch компании Honeywell Inc. (Г. Фрипорт, шт. Иллинойс). Другие примеры управляемых потреблением электрических переключателей, которые могут быть использованы в схеме нагревателя согласно настоящему изобретению, описаны в патенте США №4,735,217 (Gerth и др.), который полностью включен в настоящую заявку посредством ссылки. Дополнительное описание регулирующих электрический ток схем и других управляющих компонентов, включая микроконтроллеры, которые могут быть пригодными для использования в настоящем курительном изделии, приведено в патенте США №4,922,901, патенте США №4,947,874, патенте США №4,947,875 (Brooks и др.); патенте США №5,372,148 (McCafferty и др.); патенте США №6,040,560 (Fleischhauer и др.); и патенте США №7,040,314 (Nguyen и др.), все из которых полностью включены в настоящую заявку посредством ссылки.
[0047] Предшествующая аэрозолю композиция или предшествующая пару композиция может содержать один или большее количество различных компонентов. Например, предшествующий аэрозолю продукт может включать многоатомный спирт (например, глицерин, пропиленгликоль или их смесь). Типичные дополнительные предшествующие аэрозолю композиции перечислены в патенте США №4,793,365 (Sensabaugh, Jr. и др.); в патенте США №5,101,839 (Jakob и др.); патенте РСТ WO 98/57556 (Biggs и др.); а также в монографии "Химические и биологические исследования новых прототипов сигарет, которые нагревают табак вместо сжигания" табачной компании R.J. Reynolds (1988), содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.
[0048] Предшествующие аэрозолю композиции дополнительно могут содержать жидкие материалы, такие как вода. Например, предшествующие аэрозолю композиции могут включать смеси глицерина и воды, или смеси пропиленгликоля и воды, или смеси пропиленгликоля и глицерина, или смеси пропиленгликоля, глицерина и воды. Подходящие предшествующие аэрозолю композиции также включают материалы, содержащиеся внутри устройств, доступных в компании Atlanta Imports Inc. (г. Акворт, шт. Джорджия, США), таких как электронная сигара, имеющая фирменный знак E-CIG, в которой могут быть использованы относящиеся к ней курительные картриджи типа С1а, С2а, С3а, С4а, C1b, C2b, C3b и C4b; и таких как распыляющая электронная трубка Руян и распыляющая электронная сигарета Руян, имеющиеся в продаже в компании Ruyan SBT Technology and Development Co., Ltd., г. Пекин, Китай. Подходящие составы для предшествующих аэрозолю композиций, которые могут быть использованы согласно настоящему изобретению, описаны в патентной публикации США №2013/0008457 (Zheng и др.), которая полностью включена в настоящую заявку посредством ссылки.
[0049] Предшествующая аэрозолю композиция, используемая в описанном курительном изделии, дополнительно может содержать один или большее количество ароматизаторов, лекарственных препаратов или других пригодных для вдыхания материалов. Например, может быть использован жидкий никотин. Такие дополнительные материалы могут содержать один или большее количество компонентов предшествующей аэрозолю или предшествующей пару композиции. Таким образом, предшествующая аэрозолю или предшествующая пару композиция может быть описана как содержащая пригодное для вдыхания вещество. Такое пригодное для вдыхания вещество может включать ароматизаторы, лекарственные препараты и другие материалы, описанные в настоящей заявке. В частности, пригодное для вдыхания вещество, доставленное с использованием курительного изделия согласно настоящему изобретению, может содержать табачный компонент или извлеченный из табака материал. Согласно другому варианту реализации ароматизатор, лекарственный препарат или другой пригодный для вдыхания материал могут быть сохранены отдельно от других предшествующих аэрозолю компонентов, например, в резервуаре. Также, заданные аликвоты ароматизатора, лекарственного препарата или другого пригодного для вдыхания материала могут быть отдельно или одновременно доставлены к резистивному нагревательному элементу для высвобождения ароматизатора, лекарственного препарата или другого пригодного для вдыхания материала в воздушный поток, который вдыхает пользователь, наряду с дополнительными компонентами предшествующей аэрозолю или предшествующей пару композиции.
[0050] Может быть использовано широкое разнообразие типов ароматических реагентов или материалов, которые изменяют вкус, органолептический характер или природу доминирующего аэрозоля курительного изделия. Такие ароматические реагенты могут быть получены из различных источников помимо табака, могут быть естественными или искусственными по своей природе и могут быть использованы в качестве концентратов или ароматических пакетов. Особенно интересными являются ароматические реагенты, которые доставляются в те области курительного изделия, где генерируется аэрозоль, или которые встроены в указанные области. Опять же, такие реагенты могут быть доставлены непосредственно к нагревателю или могут быть нанесены на подложку, как указано выше. Подходящие ароматические реагенты включают ванилин, этилванилин, сливки, чай, кофе, фрукты (например, яблочный, вишневый, земляничный, персиковый и цитрусовые ароматизаторы, включая лайм и лимон), клен, ментол, мяту, мяту перечную, мяту колосистую, грушанку, мускатный орех, гвоздику, лаванду, кардамон, имбирь, мед, анис, шалфей, корицу, сандаловое дерево, жасмин, кротоновое дерево, какао, лакричник, а также ароматизаторы и ароматизирующие пакеты типа и характера, традиционно используемых для ароматизации сигаретного, сигарного и трубочного Табаков. Также могут быть использованы сиропы, такие как высокофруктозный кукурузный сироп. Ароматические реагенты также могут включать кислоты или основания (например, органические кислоты, такие как левулиновая кислота, янтарная кислота и пировиноградная кислота). В случае необходимости ароматические реагенты могут быть комбинированы с генерирующим аэрозоль материалом. Подходящие пригодные для использования составы растительного происхождения описаны в патентных заявках США №№2012/0152265 и 2012/0192880 (Dube и др.), которые полностью включены в настоящую заявку посредством ссылки.
[0051] В частности, в предшествующий аэрозолю состав могут быть включены органические кислоты для воздействия на ароматизатор, вкус или органолептические свойства лекарственных препаратов, таких как никотин, который может быть комбинирован с предшествующим аэрозолю составом. Например, органические кислоты, такие как левулиновая кислота, молочная кислота и пировиноградная кислота, могут быть включены в предшествующий аэрозолю состав с никотином в количестве до эквимолярного (по отношению к полному содержанию органической кислоты) с никотином. Может быть использована любая комбинация органических кислот. Например, предшествующий аэрозолю состав может включать от примерно 0,1 моля до примерно 0,5 моля левулиновой кислоты на один моль никотина, от примерно 0,1 моля до примерно 0,5 моля пировиноградной кислоты на один моль никотина, от примерно 0,1 моля до примерно 0,5 моля молочной кислоты на один моль никотина или комбинации вышеперечисленного до концентрации, при которой общее количество присутствующей органической кислоты является эквимолярным общему количеству никотина, присутствующего в предшествующем аэрозолю составе.
[0052] В вариантах реализации предшествующего аэрозолю материала, который содержит табачный экстракт, включая фармацевтический никотин, полученный из табака, предпочтительно табачный экстракт характеризуется по существу как свободный от соединений, известных под общим названием анализируемые вещества Гоффмана, включая, например, табако-специфические нитрозамины (TSNA), включая N'-нитрозамин (NNN), (4-метилнитрозамин)-1-(3-пиридил)-1-бутанон (NNK), N'-нитрозоанатабин (NAT), и N'-нитрозоанабазин (NAB); полиароматические углеводороды (РАН), включая бензо[а]антрацен, бензо[а]пирен, бензо[b]флуорантен, бензо[k]флуорантен, хризен, дибензо[а, h]антрацен и индено[1,2,3-цд]пирен, и т.п. Согласно некоторым вариантам реализации предшествующий аэрозолю материал может быть охарактеризован как полностью не содержащий любые анализируемые вещества Гоффмана, включая TSNA и РАН. Варианты реализации предшествующего аэрозолю материала могут иметь уровни TSNA (или другие уровни анализируемого вещества Гоффмана) в диапазоне от меньше чем примерно 5 частей на миллион, меньше чем примерно 3 части на миллион, меньше чем примерно 1 часть на миллион, или меньше чем примерно 0,1 части на миллион, или даже ниже любого обнаруживаемого порога. Могут быть использованы различные процессы экстракции или процессы обработки для достижения уменьшенной концентрации анализируемого вещества Гоффмана. Например, табачный экстракт может быть введен в контакт с полимером с отпечатками или полимером без отпечатков, таким как описанный, например, в патентных публикациях США №№2007/0186940 (Bhattacharyya и др.); 2011/0041859 (Rees и др.); и 2011/0159160 (Jonsson и др.); и патентной заявке США №13/111,330 (Byrd и др.), поданной 19 мая 2011, все из которых полностью включены в настоящую заявку посредством ссылки. Табачный экстракт может быть обработан ионнообменными материалами, имеющими аминовую функциональность, которые могут удалять некоторые альдегиды и другие соединения. См., например, патенты США №№4,033,361 (Horsewell и др.) и 6,779,529 (Figlar и др.), которые полностью включены в настоящую заявку посредством ссылки.
[0053] Согласно некоторым вариантам реализации предшествующий аэрозолю продукт может быть выполнен с возможностью увеличения площади поверхности во время нагревания для образования аэрозоля в электронном курительном изделии. Предшествующий аэрозолю продукт может содержать вскипающий материал, который может быть выполнен с возможностью разложения во время нагревания и высвобождения двуокиси углерода (или другого газообразного вещества) в достаточном количестве для вспенивания по меньшей мере части предшествующего аэрозолю продукта или вырабатывания мелких капель. Включение такого вскипающего материала может быть предпочтительным для уменьшения количества тепла, необходимого для формирования аэрозоля из предшествующего аэрозолю продукта.
[0054] Предшествующий аэрозолю продукт может иметь множество конформаций, основанных на различном количестве используемых в нем материалов. Например, пригодный для использования предшествующий аэрозолю продукт может содержать многоатомный спирт в пропорции по весу до примерно 98%, до примерно 95% или до примерно 90%. Это общее количество может быть разделено в любой комбинации между двумя или большим количеством различных многоатомных спиртов. Например, один многоатомный спирт может иметь содержание от примерно 50% до примерно 90%, от примерно 60% до примерно 90% или от примерно 75% до примерно 90% по весу предшествующего аэрозолю состава, и второй многоатомный спирт может иметь содержание от примерно 2% до примерно 45%, от примерно 2% до примерно 25% или от примерно 2% до примерно 10% по весу предшествующего аэрозолю состава. Пригодный для использования предшествующий аэрозолю продукт также может содержать воду в пропорции до примерно 25% по весу, примерно 20% по весу или примерно 15% по весу, в частности, от примерно 2% до примерно 25%, от примерно 5% до примерно 20% или от примерно 7% до примерно 15% по весу. Ароматизаторы и т.п. (которые могут включать лекарственные препараты, такие как никотин) могут иметь концентрацию до примерно 10%, до примерно 8% или до примерно 5% по весу предшествующего аэрозолю продукта.
[0055] В качестве неограничивающего примера, предшествующий аэрозолю продукт согласно настоящему изобретению может содержать глицерин, пропиленгликоль, воду, никотин и один или большее количество ароматизаторов. В частности, глицерин может присутствовать в количестве от примерно 70% до примерно 90% по весу, от примерно 70% до примерно 85% по весу или от примерно 75% до примерно 85% по весу; пропиленгликоль может присутствовать в количестве от примерно 1% до примерно 10% по весу, от примерно 1% до примерно 8% по весу или от примерно 2% до примерно 6% по весу; вода может присутствовать в количестве от примерно 10% до примерно 20% по весу, от примерно 10% до примерно 18% по весу или от примерно 12% до примерно 16% по весу; никотин может присутствовать в количестве от примерно 0,1% до примерно 5% по весу, от примерно 0,5% до примерно 4% по весу или от примерно 1% до примерно 3% по весу; и ароматизаторы могут присутствовать в количестве до примерно 5% по весу, до примерно 3% по весу или до примерно 1% по весу, причем все количества указаны на основании общего веса предшествующего аэрозолю продукта. В качестве одного конкретного неограничивающего примера, предшествующий аэрозолю продукт содержит глицерин в пропорции от примерно 75% до примерно 80% по весу, воду в пропорции от примерно 13% до примерно 15% по весу, пропиленгликоль от примерно 4% до примерно 6% по весу, никотин от примерно 2% до примерно 3% по весу и ароматизаторы от примерно 0,1% до примерно 0,5% по весу. Никотин, например, может быть высоконикотинным табачным экстрактом.
[0056] Количество предшествующего аэрозолю продукта, используемого в курительном изделии, таково, что изделие имеет приемлемые вкусовые и органолептические свойства, и желательные рабочие характеристики. Например, наиболее предпочтительным является использование достаточного количества компонентов предшествующей аэрозолю композиции, таких как глицерин и/или пропиленгликоль, для обеспечения генерирования видимого преобладающего аэрозоля, который по внешний вид во многих отношениях напоминает табачный дым. Как правило, количество генерирующего аэрозоль материала, встроенного в курительное изделие, находится в диапазоне примерно 1,5 г или меньше, примерно 1 г или меньше, или примерно 0,5 г или меньше. Количество предшествующего аэрозолю продукта может зависеть от факторов, таких как количество затяжек на один картридж, используемый с курительным изделием. Желательно, чтобы генерирующий аэрозоль продукт не вводил в недопустимо существенной степени посторонний вкус, ощущение пленки во рту или общее вкусовое ощущение, значительно отличающееся от обычного ощущения сигареты традиционного типа, которая генерирует преобладающий дым горящего резаного табака. Выбор конкретных компонентов предшествующего аэрозолю продукта и материала резервуара, количества используемых компонентов и типы используемого табачного материала могут быть изменены для управления полным химическим составом преобладающего аэрозоля, высвобождаемого курительным изделием.
[0057] В курительном изделии согласно настоящему изобретению могут быть использованы дополнительные компоненты. Например, в патенте США №5,261,424 (Sprinkel, Jr.) описаны пьезоэлектрические датчики, которые могут быть соединены с ротовым концом устройства, для обнаружения активности губ пользователя, связанной с втягивания воздуха, для последующего задействования нагревания; в патенте США №5,372,148 (McCafferty и др.) описан датчик затяжки для управления подачей энергии в матрицу нагревающей нагрузки в ответ на падение давления на мундштуке; в патенте США №5,967,148 (Harris и др.) описаны приемные гнезда в курительном устройстве, содержащие идентификатор, который обнаруживает неоднородность в инфракрасной проницаемости вставленного компонента, и элемент управления, который исполняет подпрограмму обнаружения, когда компонент вставляют в приемное гнездо; в патенте США №6,040,560 (Fleischhauer и др.) описан заданный исполняемый энергетический цикл с различными дифференциальными фазами; в патенте США №5,934,289 (Watkins и др.) описаны фотонные-оптронные компоненты; в патенте США №5,954,979 (Counts и др.) описаны средства для изменения сопротивления втягиванию воздуха сквозь курительное устройство; в патенте США №6,803,545 (Blake и др.) описаны конкретные конфигурации батарей для использования в курительных устройствах; в патенте США №7,293,565 (Griffen и др.) описаны различные заряжающие системы для использования с курительными устройствами; в патентной заявке США №2009/0320863 (Fernando и др.) описаны компьютерное интерфейсное средство для курительных устройств, облегчающее заряжание и обеспечивающее возможность компьютерного управления устройством; в патентной заявке США №2010/0163063 (Fernando и др.) описаны системы распознавания для курительных устройств; и в патенте WO 2010/003480 (Flick) описана система для обнаружения потока текучей среды, информирующая о затяжке в системе генерации аэрозоля; все вышеперечисленные документы полностью включены в настоящую заявку посредством ссылки. Дополнительные примеры компонентов, относящихся к электронным изделиям для доставки аэрозоля, и материалов или компонентов, которые могут быть использованы в данном изделии, описаны в патенте США №4,735,217 (Gerth и др.); в патенте США №5,249,586 (Morgan и др.); в патенте США №5,666,977 (Higgins и др.); в патенте США №6,053,176 (Adams и др.); в патенте США №6,164,287 (White); в патенте США №6,196, 218 (Voges); в патенте США №6,810,883 (Felter и др.); в патенте США №6,854,461 (Nichols); в патенте США №7,832,410 (Hon); в патенте США №7,513,253 (Kobayashi); в патенте США №7,896,006 (Hamano); в патенте США №6,772,756 (Shayan); в патентных публикациях США №№2009/0095311, 2006/0196518, 2009/0126745 и 2009/0188490 (Hon); в патентной публикации США №2009/0272379 (Thorens и др.); в патентных публикациях США №№2009/0260641 и 2009/0260642 (Monsees и др.); в патентных публикациях США №№2008/0149118 и 2010/0024834 (Oglesby и др.); в патентной публикации США №2010/0307518 (Wang); и патенте WO 2010/091593 (Hon). Материалы, описанные в вышеуказанных документах, могут быть использованы в настоящих устройствах согласно различным вариантам реализации, а все предшествующие описания полностью включены в настоящую заявку посредством ссылки.
[0058] Не смотря на то, что изделие согласно настоящему изобретению может быть осуществлено в различных вариантах реализации, как подробно описано ниже, использование изделия потребителем в целом является подобным. В частности, изделие может быть выполнено в форме одиночного блока или в форме множества компонентов, которые могут быть комбинированы потребителем для использования и затем демонтированы потребителем после использования. В целом, курительное изделие согласно настоящему изобретению может содержать первый блок, выполненный с возможностью сцепления и расцепления с вторым блоком, причем первый блок содержит систему нагревателя, и второй блок содержит источник электроэнергии. Согласно некоторым вариантам реализации второй блок дополнительно может содержать один или большее количество управляющих компонентов, которые активируют или регулируют электрический ток, протекающий от источника электроэнергии. Первый блок может иметь дальний конец, который взаимодействует с вторым блоком, и противоположный ему ближний конец, который содержит мундштук (или просто ротовой конец) с отверстием в его ближнем конце. Первый блок может содержать канал для воздушных потоков, открытый в мундштук первого блока, и указанный канал для воздушных потоков может обеспечивать прохождение аэрозоля, сформированного в нагревателе и направленного в мундштук. Согласно предпочтительным вариантам реализации первый блок может быть одноразовым. Аналогично, второй блок может быть повторно используемым.
[0059] Во время использования потребитель инициирует нагревание нагревателя, и тепло, выработанное нагревателем, аэрозолирует компоненты предшествующего аэрозолю продукта. Такое нагревание высвобождает по меньшей мере часть предшествующего аэрозолю продукта в форме аэрозоля (который может включать любые другие пригодные для вдыхания вещества, включенные к тому же), и такой аэрозоль образуется во внутреннем пространстве картриджа (например, в зоне генерирования аэрозоля), которая сообщается по текучей среде с ротовым концом картриджа. Когда потребитель вдыхает из ротового конца картриджа, воздух проходит сквозь картридж, и потребитель вдыхает комбинацию втянутого воздуха и аэрозоля, причем втянутые материалы выпускаются из ротового конца картриджа (и любого дополнительно присутствующего мундштука) в ротовое отверстие потребителя. Для инициирования нагревания потребитель может активировать кнопку, емкостный датчик или подобный компонент, который вызывает получение нагревателем электроэнергии от батареи или другого источника энергии (такого как конденсатор). Электроэнергия может быть подана в течение заданного промежутка времени, или электроэнергией можно управлять вручную. Предпочтительно поток электроэнергии по существу не поступает между затяжками с использованием изделия (не смотря на то, что поток энергии может быть подан для поддерживания основной температуры, которая больше, чем окружающая температура, например, температуры, которая облегчает быстрое нагревание до активной температуры нагревания). Согласно другим вариантам реализации нагревание может быть инициировано действием затяжки потребителя путем использования различных датчиков, описанных в других разделах настоящей заявки. После прекращения затяжки нагревание приостанавливается или уменьшается. Если потребитель сделал достаточное количество затяжек для высвобождения достаточного количества пригодного для вдыхания вещества (например, количества, достаточного для получения ощущений, соответствующих ощущениям при обычном курении), картридж может быть удален от управляющего корпуса и утилизован. Может быть обеспечен признак истощения картриджа (т.е., признак извлечения потребителем значительного количества предшествующего аэрозолю продукта). Согласно некоторым вариантам реализации одиночный картридж может обеспечить больше одного сеанса курения и, таким образом, может обеспечить достаточное содержание предшествующего аэрозолю продукта для имитации действия полной пачки обычных сигарет или даже больше.
[0060] Приведенное выше описание использования изделия может быть применено к описанным различным вариантам реализации путем незначительных модификаций, которые могут быть очевидными для специалиста после ознакомления с представленным ниже подробным описанием настоящего изобретения, предложенного в настоящей заявке. Однако вышеуказанное описание использования не предназначено для ограничения использование изделия согласно настоящему изобретению, но приведено для выполнения всех необходимых требований к раскрытию настоящего изобретения.
[0061] Согласно различным вариантам реализации настоящее изобретение в частности может содержать резервуар, который может быть без усилий скомбинирован с дополнительными элементами курительного изделия, в частности, с картриджем. Например, на ФИГ. 2 показан перспективный вид картриджа 500 с местным вырезом, который может быть включен в электронное курительное изделие. Картридж 500 содержит резервуар 501 согласно одному варианту реализации. Картридж 500 может иметь по существу трубчатую форму и может быть сформирован стенкой 502 резервуара, как описано в настоящей заявке. Как показано на чертеже, резервуар 501 по существу может иметь общую форму полой трубки, которая является концентрической относительно стенки 502 картриджа. Резервуар 501 может быть по существу стержневидным или по существу трубчатым, или может иметь по существу цилиндрический профиль. Таким образом, резервуар 501 может иметь диаметр, при котором резервуар 501 может быть выполнен с возможностью размещения внутри картриджа 500. Резервуар 501 может быть сформирован из множества комбинированных слоев, которые могут быть концентрическими или перекрывающимися. Например, резервуар 501 может быть непрерывным листом материала, свернутого для формирования полой трубки. Резервуар также может быть циновкой из нетканого материала. Согласно другим вариантам реализации резервуар 501 может быть по существу унифицированным компонентом. Например, резервуар 501 может быть сформирован или отформован в виде одиночного элемента фактически в форме полой трубки, которая по существу является непрерывной по составу вдоль всей ее длины и толщины. Резервуар 501 может быть жестким или полужестким. Резервуар 501 может иметь первый конец 503 и противоположный ему второй конец 504. Резервуар 501 имеет наружную поверхность 505, которая по существу может быть сформирована и выполнена с возможностью согласования с внутренней поверхностью 506 стенки 502 картриджа. В случае необходимости один или большее количество вспомогательных компонентов курительного изделия согласно настоящему изобретению могут быть размещены внутри или вокруг резервуара 501. Не смотря на то, что резервуар 501 на ФИГ. 2 показан размещенным в картридже 500 курительного изделия, для специалистов очевидно, что резервуар 501 может быть расположен внутри любой части курительного изделия для облегчения хранения и доставки сохраненной в нем предшествующей аэрозолю композиции.
[0062] Согласно некоторым вариантам реализации резервуар согласно настоящему изобретению может быть сформирован таким образом, что по меньшей мере часть его внутренней полости имеет форму и размер, достаточные для размещения в нем одного или большего количества дополнительных компонентов курительного изделия. Согласно некоторым вариантам реализации термин "имеющий форму и размер" означает, что стенка полой внутренней части имеет один или большее количество углублений или выступов, придающих внутренней части форму, которая по существу отличается от гладкой и непрерывной формы. Согласно другим вариантам реализации полая природа резервуара может быть достаточной для размещения дополнительных компонентов курительного изделия без необходимости формирования полостей или выступов.
[0063] Изделия согласно настоящему изобретению могут быть особенно предпочтительными в том, что резервуар может быть сформирован заранее и может иметь полую внутреннюю часть со стенкой, которая имеет форму и размер, достаточные для размещения дополнительного компонента курительного изделия в совмещенном расположении. Такой подход, в частности, может облегчить сборку курительного изделия и может максимизировать объем резервуара и в то же время обеспечить достаточное пространство для образования аэрозоля. Один вариант реализации картриджа согласно настоящему изобретению показан на ФИГ. 3, на котором показано покомпонентное изображение картриджа 500. Как показано на чертеже, стенка 502 картриджа может быть выполнена с возможностью замыкания резервуара 501, как описано в настоящей заявке. Наружная поверхность 505 резервуара 501 может быть выполнена с возможностью сопряжения с внутренней поверхностью 506 стенки 502 картриджа.
[0064] Резервуар 501 также имеет внутреннюю поверхность 508, которая ограничивает центральную полость 507 резервуара. В показанном на чертеже варианте реализации внутренняя поверхность 508 резервуара 501 содержит две диаметрально противоположные канавки (515, 516), которые проходят внутрь резервуара от центральной полости. Как показано на чертеже, канавки проходят по существу вдоль всей длины резервуара 501 от первого конца 503 резервуара к его второму концу 504. Согласно другим вариантам реализации канавки могут отсутствовать, и внутренняя поверхность резервуара может быть охарактеризована как имеющая форму и размер, достаточные для размещения атомайзера, причем атомайзер может быть расположен относительно центральной полости таким образом, что часть атомайзера находится в сообщении по текучей среде с резервуаром.
[0065] Согласно одному варианту реализации, показанному на ФИГ. 3, атомайзер, в частности, содержит нагреватель, транспортирующий жидкость элемент и электрически проводящие контакты. Как показано на ФИГ. 3, транспортирующий жидкость элемент представляет собой непрерывный, удлиненный фитиль 509, и нагреватель представляет собой резистивную нагревательную спираль 510, которая находится в соединении с фитилем и расположена в примерно в средней точке фитиля. Части фитиля, проходящие за пределы резистивной нагревательной спирали, могут быть названы как дальние выступы фитиля. Электрически проводящие контакты 511 атомайзера 520 находятся в контакте с фитилем 509, дальним по отношению к резистивной нагревательной спирали 510. Электрически проводящие контакты, в частности, могут быть охарактеризованы как находящиеся в контакте с фитилем в одной или большем количестве частей фитиля, дальнего по отношению к резистивной нагревательной спирали. Как показано на чертеже, электрически проводящие контакты 511 проходят за пределы концов фитиля 509. Такое продолжение контактов не является обязательным. В свете природы резервуара 501 с его полой внутренней частью, атомайзер может быть без усилий размещен внутри резервуара во время сборки курительного изделия. Аналогично, поскольку полая внутренняя часть может иметь форму и размер, достаточные для сопряжения с атомайзером, узел может быть собран без усилий, и атомайзер может быть плотно сопряжен с резервуаром с одновременным размещением фитиля в сообщении по текучей среде с резервуаром.
[0066] Вышеуказанная конфигурация дополнительно показана на ФИГ. 4, на котором показан перспективный вид резервуара 501 согласно одному варианту реализации, содержащего атомайзер 520, размещенный в резервуаре. Резервуар 501 имеет центральную полость 507, которая не содержит волокнистого материала и выполнена с возможностью хранения, удерживания или поддерживания продукта, такого как предшествующая аэрозолю композиция. Атомайзер 520 комбинирован с резервуаром 501 таким образом, что дальние выступы фитиля 509 совмещены и взаимодействуют с диаметрально противоположными канавками (515, 516). Такие канавки могут быть заранее сформированы в резервуаре, или канавки могут быть сформированы взаимодействием фитиля атомайзера с внутренними стенками резервуара таким образом, что волокнистый резервуар локально сжимается фитилем атомайзера. Путем приспособления внутренней поверхности 508 центральной полости 507 резервуара 501 для размещения различных компонентов курительного изделия, доступное открытое пространство в курительном изделии может быть полностью максимизировано путем прохождения резервуара 501 в предварительно открытые пространства. В результате чего габаритный размер и емкость резервуара 501 могут быть увеличены по сравнению с традиционными ткаными или неткаными слоями волокна, которые обычно используются в электронных курительных изделиях. Увеличенная емкость обеспечивает возможность удерживания резервуаром 501 увеличенного количества предшествующей аэрозолю композиции, что, в свою очередь, приводит к более длительному использованию курительного изделия и получения удовольствия конечным пользователем.
[0067] Как показано на ФИГ. 4, часть атомайзера 520, содержащая резистивный нагревательный элемент, проходит за пределы второго конца 504 резервуара 501. В собранном состоянии с картриджем, второй конец 504 резервуара 501 может быть расположен рядом с ротовым концом (см. элемент 11 на ФИГ. 1) картриджа. По желанию, ротовой конец картриджа может иметь открытую полость, в которой может формироваться аэрозоль при испарении предшествующей аэрозолю композиции под действием резистивного нагревательного элемента. Согласно другим вариантам реализации атомайзер не обязательно должен проходить за пределы конца резервуара, и атомайзер может быть расположен относительно резервуара таким образом, что резистивный нагревательный элемент находится внутри полости резервуара.
[0068] Резервуар может быть изготовлен из любого материала, из которого может быть сформирована жесткая или полужесткая трубка, способная сохранять жидкость, такую как продукт, например, предшествующую аэрозолю композицию. Согласно некоторым вариантам реализации материал резервуара может быть абсорбентом, адсорбентом или быть пористым для удерживания предшествующей аэрозолю композиции. Также, предшествующая аэрозолю композиция может быть нанесена в форме покрытия на материал резервуара, а также адсорбирована или абсорбирована материалом резервуара. Резервуар может быть расположен внутри курительного изделия с возможностью нахождения фактического контакта с одним или большим количеством транспортных элементов (например, фитилей). В частности, резервуар может быть изготовлен из любого материала, подходящего для удерживания предшествующей аэрозолю композиции (например, путем абсорбции, адсорбции или тому подобного) и обеспечения возможности капиллярного отведения предшествующей композиции для транспортировки к резистивному нагревательному элементу.
[0069] Материал резервуара является подходящим для создания и поддерживания соответствующей формы, такой как по существу трубчатая форма, и для размещения в ней подходящих компонентов курительного изделия. Материал резервуара может быть термостойким для поддерживания его конструктивной целостности, например, без ухудшения, по меньшей мере при температуре, близкой к температуре нагревания, обеспеченной резистивным нагревательным элементом. Размер и прочность резервуара могут изменяться в соответствии с особенностями соответствующего электронного курительного изделия и требованиями к нему. Согласно некоторым вариантам реализации резервуар может быть изготовлен из материала, подходящего осуществления быстродействующего автоматизированного процесса изготовления. Согласно некоторым вариантам реализации резервуар может содержать тканый или нетканый волокнистый лист, который можно свернуть или из которого можно иным способом сформировать трубку или полую цилиндрическую форму. Согласно другим вариантам реализации резервуар может быть отлит в форме трубки или полого цилиндра.
[0070] Согласно одному варианту реализации резервуар может быть изготовлен из жгута из ацетилцеллюлозы, который может быть обработан с возможностью формирования полой ацетатной трубки. Жгут из ацетилцеллюлозы может быть подготовлен различными способами, известными специалисту. См., например, способы, описанные в патентах США №№4,439,605 (Yabune); 5,167,764 (Nielsen и др.); и 6,803,458 (Ozaki), которые полностью включены в настоящую заявку посредством ссылки. Как правило, ацетилцеллюлозу получают из целлюлозы с использованием реакции целлюлозы, очищенной от древесной мякоти, с уксусной кислотой и уксусным ангидридом в присутствии серной кислоты. Затем результирующий продукт подвергают процессу управляемого частичного гидролиза для удаления сульфата и достаточного количества ацетатных групп для вырабатывания необходимых свойств для ацетилцеллюлозы, из которой в конечном счете формируют жесткую или полужесткую трубку. Затем ацетилцеллюлоза может быть экструдирована, спрядена и сплетена в жгут. Волокна ацетилцеллюлозы могут быть открытыми, гофрированными или непрерывными нитями.
[0071] Согласно другим вариантам реализации ацетилцеллюлоза может быть ацетатным материалом любого типа, который может быть использован для создания фильтра табачного дыма для сигарет. Может быть использован известный фильтрующий материал сигареты, такой как жгут из ацетилцеллюлозы или собранное в складки полотно из ацетилцеллюлозы. Примеры материалов, которые могут быть использованы в качестве альтернативы ацетилцеллюлозе, включают жгут из полипропилена, сборчатую бумагу, нити из восстановленного табака, или тому подобное. Одним фильтрующим материалом, из которого может быть выполнен подходящий фильтрующий стержень и, таким образом, подходящий полый трубчатый резервуар, является жгут из ацетилцеллюлозы, имеющий плотность 3 денье на нить и общую плотность 40000 денье. В качестве другого примера, может быть использован жгут из ацетилцеллюлозы, имеющий плотность 3 денье на нить и общую плотность 35000 денье. В качестве другого примера, может быть использован жгут из ацетилцеллюлозы, имеющий плотность 8 денье на нить и общую плотность 40000 денье. Дополнительные примеры включают фильтрующие материалы различных типов, описанные в описанные в патентах США №№3,424,172 (Neurath); 4,811,745 (Cohen и др.); 4,925,602 (Hill и др.); 5,225,277 (Takegawa и др.) и 5,271,419 (Arzonico и др.), которые полностью включены в настоящую заявку посредством ссылки.
[0072] Волокна ацетилцеллюлозы могут быть смешаны с другими материалами, такими как, целлюлоза, вискоза, хлопок, бутират ацетилцеллюлозы, пропионат целлюлозы, полиэфир, например, полиэтилентерефталат (PET), полимер молочной кислоты (PLA), активированный уголь, стеклянные волокна, металлические волокна, древесные волокна, и т.п. Волокна для ацетилцеллюлозного жгута, полученные фильерным способом, могут быть связаны вместе для формирования "исходного жгута", который может быть собран в прессованную кипу для последующей обработки с формированием трубки, как описано в настоящей заявке. Дополнительные примеры волокнистых материалов, которые могут быть использованы для изготовления резервуара согласно настоящему изобретению, описаны в патентной публикации США №2013/0025610 (Sebastian и др.), содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.
[0073] Ацетилцеллюлоза может быть обработана и отформована в трубку с использованием известного средства для обработки фильтровального жгута. Например, для изготовления полых ацетатных трубок может быть использована паровая термокомпрессия. Подходящие способы формования трубок из ацетилцеллюлозы могут быть найдены в патентной публикации США №2012/0255569 (Beard и др.). Согласно другим вариантам реализации ацетилцеллюлоза может быть обработана с использованием известной обработки фильтровального жгута. Например, фильтровальный жгут может быть распушен с использованием струйных способов Бусселя или способов резьбовой намотки. Подходящая жгуторазделочная машина имеется в продаже как модель Е-60, поставляемая компанией Arjay Equipment Corp., г. Уинстон-Сейлем, штат Северная Каролина. Другие подходящие жгуторазделочные машины имеются в продаже как модели AF-2, AF-3 и AF-4, поставляемые компанией Hauni-Werke Korber & Co. KG., и как модель Candor-ITM, поставляемая компанией International Tobacco Machinery. Также могут быть использовано имеющееся в продаже жгуторазделочное технологическое оборудование других типов, известных специалистам. Альтернативные материалы для формирования полого трубчатого резервуара, такие как сборчатая бумага, нетканое полипропиленовое полотно или сборчатые пряди измельченного полотна, могут быть обеспечены с использованием материалов, оборудования и способов, типы которых описаны в патенте США №4,807,809 (Pryor и др.) и патенте США №5,025,814 (Raker). Кроме того, типичные способы и методы управления устройствами, подающими фильтрующий материал, и машинами для изготовления фильтров описаны в патенте США №4,281,671 (Bynre); патенте США №4,850,301 (Green, Jr. и др.); патенте США №4,862,905 (Green, Jr. и др.); патенте США №5,060,664 (Siems и др.); патенте США №5,387,285 (Rivers); и патенте США №7,074,170 (Lanier, Jr. и др.).
[0074] Полые ацетатные трубки, описанные в настоящей заявке, в частности, могут быть пригодными для использования благодаря их чрезвычайно большой емкости хранения жидкости. Согласно одному варианту реализации жгут из ацетилцеллюлозы может иметь линейную массовую плотность примерно 0,5 денье на нить (dpf) или больше, примерно 1 денье на нить или больше, или примерно 2 денье на нить или больше. Согласно другим вариантам реализации жгут из ацетилцеллюлозы может иметь линейную массовую плотность от примерно 0,5 денье на нить до примерно 20 денье на нить, от примерно 0,75 денье на нить до примерно 15 денье на нить, от примерно 1 денье на нить до примерно 10 денье на нить, или от примерно 2 денье на нить до примерно 6 денье на нить. Ацетилцеллюлоза, используемая согласно настоящему изобретению, может содержать штапельные волокна. Штапельные волокна могут иметь среднюю длину от примерно 0,1 дюйма (2,54 мм) до примерно 6 дюймов (152,4 мм), от примерно 0,2 дюйма (5,08 мм) до примерно 5 дюймов (127 мм) или от примерно 0,25 дюйма (6,35 мм) до примерно 3 дюймов (76,2 мм).
[0075] Резервуар, содержащий ацетилцеллюлозу, может быть сформирован из различных композиций и различными способами. Согласно конкретным вариантам реализации резервуар может содержать волокна ацетилцеллюлозы. В случае необходимости резервуар может содержать связующее вещество. Также могут быть использованы заполнители (например, целлюлоза) и волокна, сформированные из различных материалов. Резервуар может содержать от примерно 70% до примерно 99% по весу волокна ацетилцеллюлозы, причем веса, указанные в настоящей заявке, измеряются на основе сухого веса. В частности, резервуар может содержать от примерно 75% до примерно 98%, от примерно 80% до примерно 97,5% или от примерно 90% до примерно 97% по весу волокна ацетилцеллюлозы. Резервуар может содержать от примерно 1% до примерно 30% по весу связующего вещества. В частности, резервуар может содержать от примерно 2% до примерно 25%, от примерно 2,5% до примерно 20% или от примерно 3% до примерно 10% по весу связующего вещества. Согласно конкретным вариантам реализации резервуар согласно настоящему изобретению может содержать от примерно 95% до примерно 97% по весу волокна ацетилцеллюлозы и от примерно 3% до примерно 5% по весу связующего вещества. В других конкретных вариантах реализации резервуар согласно настоящему изобретению может содержать от примерно 80% до примерно 85% по весу волокна ацетилцеллюлозы и от примерно 15% до примерно 20% по весу связующего вещества. Связующее вещество, как считается, является материалом, который придает когезионный эффект волокнам, используемым для формирования описанных в настоящей заявке резервуаров. Например, связующее вещество может быть материалом, который частично делает растворимым волокна ацетилцеллюлозы таким образом, что волокна связываются друг с другом или с дополнительными волокнистыми материалами, включенными в тканый или нетканый материал для резервуара. Подходящие связующие вещества, которые могут быть использованы, включают связующие вещества на основе поливинилового ацетата (ПВА), крахмала и триацетина. Специалист в области изготовления фильтров для сигарет может распознать триацетин как пластификатор для таких фильтров. Также, подразумевается, что могут перекрываться группы связующих веществ, пригодных для использования согласно настоящему изобретению, и материалов, которые в других областях техники могут считаться пластификаторами. Соответственно, когезионный реагент, используемый и описанный в настоящей заявке в качестве связующего вещества, может охватывать материалы, которые в других областях техники могут использоваться в качестве пластификаторов. Кроме того, материалы, признанные в области фильтров для сигареты как пластификаторы для ацетилцеллюлозы, могут быть использованы в настоящей заявке в качестве связующих веществ.
[0076] Волокна ацетилцеллюлозы могут иметь различные формы поперечного сечения, например, круглую, удлиненную или многолепестковую. Согласно конкретным вариантам реализации может быть использована ацетилцеллюлоза, имеющая трехлепестковую или Y-образную форму поперечного сечения.
[0077] Согласно некоторым вариантам реализации резервуар согласно настоящему изобретению из нетканого волокнистого материала может быть изготовлен способом мокрой выкладки или способом сухой выкладки. Способ мокрой выкладки может быть предпочтителен для использования волокон из ацетилцеллюлозы, имеющих укороченную длину, например, в диапазоне от примерно 0,25 дюйма (6,35 мм) до примерно 2 дюйма (50,8 мм). Способ сухой выкладки может быть предпочтителен для использования волокон из ацетилцеллюлозы, имеющих увеличенную длину, например, в диапазоне от примерно 2,5 дюйма (63,5 мм) до примерно 3 дюймов (76,2 мм). В каждом случае результирующий материал, содержащий волокна ацетилцеллюлозы, может иметь толщину от примерно 1 мм до примерно 4 мм, от примерно 1,25 мм до примерно 3,5 мм или от примерно 1,5 мм до примерно 3 мм. Ацетилцеллюлозный материал может иметь основную массу от примерно 70 граммов на квадратный метр (г/м2) до примерно 240 г/м2, от примерно 80 г/м2 до примерно 220 г/м2 или от примерно 90 г/м2 до примерно 200 г/м2. Ацетилцеллюлозный материал может иметь размер, соответствующий необходимой ширине. Согласно различным вариантам реализации ширина может составлять от примерно 10 мм до примерно 25 мм, от примерно 15 мм до примерно 24 мм или от примерно 20 мм до примерно 23 мм. Ацетилцеллюлозные материалы могут быть разрезаны на отрезки с длиной, подходящей для сворачивания в трубку, имеющую наружный диаметр, подходящий для вставления в курительное изделие, описанное в настоящей заявке и имеющее внутренний диаметр, подходящий для обеспечения возможности вставления в трубку атомайзера согласно настоящему изобретению. Концы свернутых материалов могут быть соединены встык или могут перекрываться. Согласно другим вариантам реализации композиция из ацетилцеллюлозы может быть отлита в форму, которая по существу является трубчатой. Профилированная полая ацетатная трубка может иметь одну или большее количество профильных элементов, выполненных в ее внутренней стенке, таких как диаметрально противоположные канавки, описанные выше.
[0078] Согласно некоторым вариантам реализации волокна сформированных материалов могут быть спутаны. Например, могут быть применены гидрозапутывание и прошивание иглой, каждое из которых может быть использовано отдельно или в сочетании. Согласно конкретным вариантам реализации может быть использовано прошивание иглой с плотностью по меньшей мере 250 ударов иглой на кв. дюйм (39 ударов на кв. см), по меньшей мере 500 ударов иглой на кв. дюйм (78 ударов на кв. см), по меньшей мере 1000 ударов иглой на кв. дюйм (155 ударов на кв. см) или по меньшей мере 1500 ударов иглой на кв. дюйм (232 ударов на кв. см). В частности, может быть использовано прошивание иглой с плотностью от примерно 250 ударов иглой на кв. дюйм (39 ударов на кв. см) до примерно 2500 ударов иглой на кв. дюйм (388 ударов на кв. см), от примерно 500 ударов иглой на кв. дюйм (78 ударов на кв. см) до примерно 2000 ударов иглой на кв. дюйм (310 ударов на кв. см) или от примерно 750 ударов иглой на кв. дюйм (116 ударов на кв. см) до примерно 1500 ударов иглой на кв. дюйм (232 ударов на кв. см).
[0079] Согласно одному варианту реализации резервуар может содержать смесь волокон различных типов. Подходящие волокна для формирования такой смеси включают помимо прочего волокна из ацетилцеллюлозы, древесной мякоти, ваты, шелка, полиэфиров (например, полиэтилентерефталата), полиамидов (например, нейлонов), полиолефинов, поливинилового спирта, и т.п.
[0080] Согласно настоящему изобретению выяснилось, что гидрофильные волокна, в частности, ацетилцеллюлоза, могут быть особенно пригодными для использования при изготовлении резервуара для предшествующей аэрозолю композиции, в частности, композиции, сформированной преимущественно многоатомным спиртом, таким как глицерин. Такие резервуары могут обеспечить улучшенное хранение и высвобождение предшествующей аэрозолю композиции. Например, такие резервуары могут обеспечивать ускоренную загрузку предшествующей аэрозолю композиции для более надежного высвобождения предшествующей аэрозолю композиции при извлечении, таком как посредством фитиля, во время использования курительного изделия, и уменьшения полного объема предшествующей аэрозолю композиции, которая должна быть загружена в резервуар.
[0081] Нити, используемые в фитиле согласно настоящему изобретению, могут быть сформированы из любого материала, который обеспечивает достаточное действие капиллярного распространения для транспортировки одного или большего количества компонентов предшествующей аэрозолю композиции вдоль длины нити. Неограничивающие примеры включают естественные и синтетические волокна, такие как хлопок, целлюлоза, полиэфиры, полиамиды, полимолочные кислоты, стеклянные волокна, комбинации вышеперечисленного, и т.п. Другие подходящие материалы, которые могут быть использованы в фитилях, включают металлы, керамику и карбидированные нити (например, материал, сформированный из углеродсодержащего материала, подвергнутого кальцинированию для удаления из материалов не содержащих углерод компонентов).
[0082] Нити (или фитиль в целом) могут быть покрыты материалами, которые изменяют капиллярное действие нитей, т.е., увеличивают (или уменьшают в случае необходимости) действие капиллярного распространения нити. Кроме того, выбор материала волокна может быть использован для увеличения или уменьшения действия капиллярного распространения и, таким образом, управления скоростью капиллярного распространения конкретного компонента предшествующей аэрозолю композиции. Капиллярное распространение также может быть индивидуализировано путем выбора размеров волокон, используемых в фитилях, и габаритов фитиля, включая длину и диаметр фитиля.
[0083] Нити, используемые для изготовления фитилей, могут иметь конкретную форму поперечного сечения и/или могут иметь канавки для изменения капиллярного действия волокон. Нити могут иметь по существу круглое поперечное сечение, и изменяющаяся форма поперечного сечения волокна может увеличить удельную площадь поверхности на один денье волокна и, таким образом, улучшить капиллярное распространение вдоль нити. Например, нить может быть сформирована с продольными канавками, которые предназначены для облегчения капиллярного распространения, такой как волокно 4DG (имеющееся в продаже в компании Fiber Innovation Technology), и волокна с выступами (winged fibers) (имеющееся в продаже в компании Alasso Industries). Нити, имеющие Х-образную или Y-образную форму поперечного сечения, также могут обеспечить желательные свойства капиллярного распространения.
[0084] Согласно другим вариантам реализации по меньшей мере часть нити, используемой в фитиле, может быть предназначена для способствования радиальному капиллярному распространению. Волокна непрерывной нити, такие как стекловолокно, имеют тенденцию к способствованию капиллярного распространения в основном вдоль оси нити, т.е., осевого капиллярного распространения. Благодаря соответствующей конструкции нить также может способствовать радиальному капиллярному распространению, т.е., в наружном направлении от оси нити. Например, радиальное капиллярное распространение может быть облегчено за счет использования нитей, имеющих фибриллированную поверхность волокна. Такая конструкция, в частности может быть подходящей для использования в области нитей, которые находятся рядом или в контакте с нагревателем, поскольку это может вызвать увеличение количества предшествующего состава, доступного для генерирования аэрозоля в конкретной области нагревателя. Подобный эффект может быть достигнут, например, с использованием частиц или бусин, которые могут быть спечены или другим способом соединены друг с другом для образования непрерывной структуры фитиля.
[0085] Нити, используемые для изготовления фитилей, могут быть использованы отдельно или могут быть связаны в пучок (включая сетки и оплетки). Нити могут быть одиночным волокном, или нити могут быть сформированы из группы комбинированных волокон, которые обеспечивают увеличенную массу. Пористостью нитей, используемых в фитиле, также можно управлять для изменения капиллярного действия, включая управление средним размером пор и полной пористостью, управление конфигурацией нитей, управление полной формой фитиля и управление поверхностными характеристиками. Отдельные нити также могут иметь различные длины. Изменение природы нитей может быть пригодным для настройки парообразования. Например, нити с повышенной способностью капиллярного распространения могут быть использованы для транспортировки компонента предшествующей аэрозолю композиции, который должен быть испарен в большом количестве, и нити с уменьшенной способностью капиллярного распространения могут быть использованы для транспортировки компонента предшествующей аэрозолю композиции, который должен быть испарен в уменьшенном количестве.
[0086] Тип материала, используемого для формирования отдельных нитей фитилей, также может быть индивидуализирован для транспортировки конкретных типов композиций. Например, один или большее количество фитилей могут быть сформированы из нитей, в которых использованы гидрофобные материалы, для преимущественного капиллярного распространения гидрофобных жидкостей. Кроме того, один или большее количество фитилей могут быть сформированы из нитей, в которых использованы гидрофильные материалы, для преимущественного капиллярного распространения гидрофильных жидкостей. Кроме того, один или большее количество фитилей могут включать нити, сформированные из материалов, которые не являются ни гидрофильными, ни гидрофобными, такими как естественные материалы, для преимущественного капиллярного распространения жидкостей, которые не являются ни полярными в существенной степени, ни неполярными в существенной степени.
[0087] Согласно конкретным вариантам реализации фитиль, пригодный для использования в качестве транспортирующего жидкость компонента, является плетеным фитилем. Плетеный фитиль может быть сформирован по меньшей мере из 3 отдельных волокон или нитей. Кроме того, плетеный фитиль может быть сформирован по меньшей мере из 4, по меньшей мере из 6, по меньшей мере из 8, по меньшей мере из 10, по меньшей мере из 12, по меньшей мере из 14 или по меньшей мере из 16 отдельных волокон или нитей. Каждое из отдельных волокон или нитей может быть идентичным по своему составу. Согласно другому варианту реализации отдельные волокна или нити могут содержать волокна или нити, сформированные из двух или большего количества различных композиций (например, стекловолоконная нить может быть сплетена с хлопковой нитью). Таким образом, плетеный фитиль может быть сформирован из множества синтетических волокон или нитей, множества естественных волокон или нитей, комбинации по меньшей мере одного синтетического волокна или нити и по меньшей мере одного естественного волокна или нити. Согласно некоторым вариантам реализации может быть использовано Е-стекло. Согласно предпочтительным вариантам реализации может быть использовано С-стекло. Использование С-стекла является предпочтительным в случаях конкретного применения благодаря повышенной растворимости данного материала в бронхоальвеолярном секрете по сравнению с другими материалами, в частности другими стекловолоконными материалами.
[0088] Плетеный фитиль, в частности, может быть обеспечен в качестве компонента нити оболочки/сердечника. В частности, первый материал фитиля может формировать сердечник нити, и второй материал фитиля может охватывать сердечник для формирования оболочки нити. Оболочка и сердечник могут отличаться по меньшей мере одним из физической структуры и материала, из которого сформирована нить. В предпочтительном примере скрученная нить может содержать сердечник, и сплетенная нить может формировать оболочку.
[0089] Пример фитиля с оболочкой/сердечником согласно некоторым вариантам реализации настоящего изобретения показан в разрезе на ФИГ. 5, на котором фитиль 202 с оболочкой/сердечником может быть сформирован из компонента оболочки 203 и основного компонента 204. Оболочка 203 сформирована из плетеных волокон или нити, как описано в других разделах в настоящей заявке. Сердечник 204 сформирован из не сплетенной нити. Согласно некоторым вариантам реализации относительные размеры поперечного сечения фитиля с оболочкой/сердечником могут быть различными. Сердечник может находиться в прямом контакте с оболочкой, или между оболочкой и сердечником может иметься пространство.
[0090] Предложен способ изготовления электронного курительного изделия. Способ включает этап обеспечения цилиндра, содержащего ацетилцеллюлозу и имеющего полую внутреннюю часть. По меньшей мере доля полой внутренней части может иметь форму и размер, достаточные для размещения одного или большего количества дополнительных компонентов курительного изделия. Способ дополнительно может включать этап вставления атомайзера в полую внутреннюю часть цилиндра из ацетилцеллюлозы. Атомайзер может содержать транспортирующий жидкость элемент, нагреватель и электрические контакты. Способ дополнительно может включать этапы вставления цилиндра и атомайзера в полую гильзу и соединения атомайзера с источником энергии. Источник энергии может быть батареей. Части транспортирующего жидкость элемента могут быть соединены с резервуаром или могут быть встроены в резервуар для формирования сообщения по текучей среде, которое обеспечивает транспортировку предшествующей аэрозолю композиции из резервуара. Атомайзер может содержать непрерывный удлиненный фитиль, имеющий два противоположных конца. Фитиль, в частности, может быть плетеным фитилем и может содержать С-стекло. Атомайзер дополнительно может содержать нагреватель, соединенный с фитилем и расположенный примерно в его средней точке. Атомайзер также может содержать электрически проводящие контакты, находящиеся в физическом контакте с фитилем и в электрическом контакте с нагревателем. Согласно одному варианту реализации нагреватель может быть резистивным нагревательным элементом. Согласно некоторым вариантам реализации этап вставления атомайзера в цилиндр из ацетилцеллюлозы может включать продвижение части атомайзера за пределы конца цилиндра из ацетилцеллюлозы.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
[0091] Описанный выше предмет настоящего изобретения более полно проиллюстрирован следующими примерами, которые приведены для иллюстрации описанного выше предмета настоящего изобретения и предоставления полного описания настоящего изобретения, но не должны рассматриваться как ограничение настоящего изобретения.
ПРИМЕР 1
ПОДГОТОВКА РЕЗЕРВУАРОВ ИЗ АЦЕТИЛЦЕЛЛЮЛОЗЫ
[0092] Уложенные сухим способом ацетилцеллюлозные (СА) подложки были выполнены из известного жгута фильтра для сигареты (ацетатного жгута марки Eastman Estron с плотностью 3,0 денье на нить, полной плотностью 40000 денье и Y-образным сечением), разрезанного на отрезки с основной длиной 2,5 дюйма (63,5 мм) для оценки пригодности к использованию в качестве резервуара согласно настоящему изобретению. Лист был механически спутан в результате иглопробивочного процесса. К листу не добавляли никаких дополнительных волокон или связующих веществ. Могут быть использованы ацетилцеллюлозное волокно и жгут с другими размерами и с различными сечениями волокна и основными длинами, совместимыми с прочесыванием/иглопробиванием. Путем иглопробивания с плотностью 500, 1000 и 1500 ударов иглой на кв. дюйм (78, 155 и 232 ударов на кв. см) был изготовлен пригодный для использования лист. Готовые листы подложки имели основную массу от примерно 70 г/м2 до примерно 240 г/м2, в результате чего толщина составляла от примерно 1 мм до примерно 4 мм. В предпочтительном варианте реализации основная масса составляла 150 г/м2 примерно при толщине 2 мм и плотности 1000 ударов иглой на кв. дюйм (155 ударов на кв. см). Подложки с уменьшенной основной массой обеспечивали повышенное количество аэрозоля, генерируемого из продукта, причем все другие факторы оставались равными. Такие параметры листа были выбраны частично по соображениям необходимости согласования с конструкцией картриджа и процессом сборки. Указанные параметры могут быть отрегулированы для согласования с повышенным или уменьшенным количеством загружаемой жидкости и/или физическим размером картриджа.
[0093] Также было испытано гидрозапутывание в качестве способа спутывания основных волокон для создания когезионного листа. Также могут быть использованы другие способы, такие как стежковое соединение, ультразвуковая сварка или термосварка. Также могут быть использованы триацетин или другие пластификаторы, или распыляемый связующий материал. Также могут быть использованы смеси волокон для регулирования свойств листа относительно сродства с жидкостью, капиллярного распространения, прочности, удлинения и жесткости.
[0094] Уложенные мокрым способом ацетилцеллюлозные подложки были выполнены из не гофрированных ацетилцеллюлозных нитей, изготовленных компаниями Celanese и Eastman Chemical. Нить от Eastman имела плотность 4,0 денье на нить и полную плотность 150 денье, правильное (круглое) поперечное сечение, с традиционным концом жгута для сигареты. Нити были разрезаны на отрезки длиной 0,25 дюйма (6,35 мм) и 0,5 дюйма (12,7 мм) для использования в процессе выкладки мокрым способом. Отрезок длиной 0,5 дюйма (12,7 мм) является более предпочтительным для испытания по причине увеличения целостности листа. Увеличение основной длины также способствует улучшению этого параметра. Также могут быть использованы нити с другими плотностью в денье на дюйм, полной плотностью в денье или поперечными сечениями.
[0095] Были испытаны несколько листовых композиций. Во всех композициях использовалось в основном ацетилцеллюлозное волокно в количестве от примерно 75% до примерно 92% полного сухого веса. Дополнительные волокна (отдельные или смешанные) добавлялись для упрочнения листа в количестве от примерно 8% до примерно 25% полного сухого веса. Эти добавки включали: древесную мякоть НР-11 от компании Buckeye Technologies; двухкомпонентное волокно DPL-2607 на основе полиэтилентерефталата (PET) от компании Fiber Innovation Technologies; и куралон марки VPB 105-2×4, синтетическое волокно на основе поливиниловый спирт (PVOH) от компании Kuraray Co., Ltd. Конечный материал, выбранный для изготовления, имел состав: ацетилцеллюлоза 92%, древесная мякоть 4% и поливиниловый спирт 4%.
[0096] Готовые листы подложки имели основную массу от примерно 70 г/м2 до примерно 160 г/м2 при толщинах от примерно 0,7 мм до примерно 3 мм. Подходящий материал имел основную массу примерно 115 г/м2 и толщину примерно 1,5 мм. Эти параметры листа были выбраны частично из соображений согласования с конструкцией картриджа и процессом сборки. Эти параметры могут быть отрегулированы для согласования с повышенной или уменьшенной загрузкой жидкости и/или физическим размером картриджа. Листы подложки были пригодны для формирования полого трубчатого резервуара.
[0097] Вместо древесной мякоти или в дополнение к ней могут быть использованы другие целлюлозные волокна, включая искусственный шелк или хлопок, с достижением по существу того же самого эффекта. Другие способы крепления листа могут включать использование аэрозольных связующих веществ, таких как латекс или растворитель, связывающийся с триацетином или другими пластификаторами.
[0098] Преимущество выкладки мокрым способом состоит в возможности регулирования ориентации волокон для изменения "перпендикулярности" листа. Такой подход способствует уменьшению удлинения в машинном направлении, что в свою очередь может улучшить однородность ширины зазора.
ПРИМЕР 2
УЛУЧШЕННЫЕ ПОГЛОЩЕНИЕ И ВЫСВОБОЖДЕНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕЙ АЭРОЗОЛЮ КОМПОЗИЦИИ
[0099] Резервуары в известных устройствах для генерирования аэрозоля обычно изготовлены из нетканого мата, выполненного из полиэфирных (полиэтилентерефталатовых) волокон. Такой подход имеет преимущество, состоящее в относительной дешевизне и широкой доступности указанного материала; однако, выяснилось, что гидрофобная природа материала может привести к недостаткам, в частности, если предшествующая аэрозолю композиция сформирована в основном из гидрофильных материалов. Например, нетканые листы из полиэтилентерефталата препятствуют перемещению или прекращают перемещение жидкой предшествующей композиции, и для полного перемещения жидкой предшествующей композиции через весь резервуар может потребоваться длительный период времени порядка нескольких часов.
[00100] Для оценки использования подложек на основе ацетилцеллюлозы (СА) в качестве резервуаров были проведены эксперименты. Резервуар из уложенной сухим способом нетканой ацетилцеллюлозы (волокон из 100-процентной ацетилцеллюлозы, имеющих среднюю длину 2,5 дюйма (63,5 мм), основную массу 150 г/м2) сравнили с резервуаром подобных размеров из полиэтилентерефталата. На ФИГ. 6 показаны эти два резервуара спустя одну минуту после размещения сухих резервуаров на жидкой подложке, содержащей глицерин. На ФИГ. 7 показаны резервуары спустя две минуты после размещения. За одну минуту ацетилцеллюлозная трубка поглотила существенное количество жидкости, в то время как полиэтилентерефталат показал небольшое и даже нулевое поглощение. За две минуты ацетилцеллюлозная трубка была полностью пропитана, в то время как трубка из полиэтилентерефталата все еще демонстрировала небольшое и даже нулевое поглощение. Такое повышенное сродство с жидкостью влияет на продукт различными способами. При изготовлении такое повышенное сродство обеспечивает возможность быстрого заполнения картриджа с подложкой, поглощающей жидкость с большой быстротой и равномерностью. При использовании продукта такое повышенное сродство обеспечивает возможность облегченного перемещения жидкости в картридже к фитилю и, тем самым, более эффективное использование жидкости, содержащейся в картридже.
[00101] Ацетилцеллюлозная подложка также была испытана для сравнения с подложкой из полиэтилентерефталата для оценки времен заполнения при ее использовании в качестве резервуара в картридже для курительного изделия. Время заполнения у подложки из полиэтилентерефталата при подаче жидкости в верхнюю часть подложки в картридже составило больше чем 30 минут. Время заполнения при тех же самых условиях для ацетилцеллюлозной подложки составляло меньше чем две минуты.
[00102] У подложек на основе полиэтилентерефталата в конце срока службы продукта часто наблюдалось, что области подложки, которые не находятся в контакте с фитилем, все еще насыщаются жидкостью, в то время как область подложки, находящаяся в контакте с фитилем, становилась истощенной. Такая система является неэффективной, поскольку в картридж должно закачано больше жидкости, чем может быть эффективно преобразовано в аэрозоль. На ФИГ. 8 и ФИГ. 9 показана ацетилцеллюлозная подложка перед использованием (на ФИГ. 8) и после использования (на ФИГ. 9). На чертежах видно, что если в курительном изделии используется ацетилцеллюлозный резервуар, закачанная предшествующая аэрозолю композиция расходуется равномерно по всему резервуару. Такой подход предпочтительно может обеспечить использование уменьшенного резервуара и уменьшенного объема предшествующей аэрозолю композиции для достижения необходимого количества затяжек при использовании курительного изделия, в которое встроен ацетилцеллюлозный резервуар. Как показано на ФИГ. 10, эффективность формирования аэрозоля увеличивается, в то время как размер резервуара (насыщаемого предшествующей аэрозолю композицией) уменьшается, что доказывает эффективную и равномерную транспортировку предшествующей аэрозолю композиции из резервуара для генерирования аэрозоля.
ПРИМЕР 3
УЛУЧШЕННОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ И ВЫСВОБОЖДЕНИЕ ТРАНСПОРТИРУЮЩЕГО ЖИДКОСТЬ КОМПОНЕНТА
[00103] Одним из основных недостатков множества известных генерирующих аэрозоль курительных изделий является изменение доставки аэрозоля в течение эксплуатации изделия. Снижение скорости доставки аэрозоля у большей части изделий составляет 25% до 60% при сравнении исходных характеристик (например, при количестве затяжек 1-20) с характеристиками в конце срока службы (например, при количестве затяжек 180-200). В идеальном случае характеристики должны быть равномерными в течение срока службы продукта. Было выполнено испытание для оценки улучшения характеристик исходя из природы транспортирующего жидкость компонента (т.е., фитиля) в курительном изделии.
[00104] Сравнительный фитиль был сформирован из скрученной стекловолоконной нити (марки E-glass толщиной 9 мкм), имеющей диаметр приблизительно 0,054 дюйма (1,37 мм) и линейную массу примерно 2,15 мг/мм. Скрученная нить имела небольшую когезионную структуру, особенно при разрезании на короткие отрезки. Нить без усилий сжималась, что считается недостатком с учетом необходимости поддерживания хорошего контакта с резистивным проводным нагревателем. После разрезания концы нити имели тенденцию к распушению по причине снятия растягивающего или скручивающего напряжений, приданных в процессе скручивания. Это, как ожидается, снижает эффективность фитиля при транспортировке текучей среды.
[00105] Для устранения указанных физических недостатков был разработан сплетенный стекловолоконный фитиль, имеющий приблизительно те же самые параметры: стекловолоконная нить марки E-glass, имеющая толщину 9 мкм, диаметр 0,052 дюйма (1,32 мм) и линейную массу 2,47 мг/мм. Данный сплетенный фитиль был выполнен подобно исходному скрученному фитилю. В обеих конструкциях среднее содержание (в мг) общего количества твердых частиц (ТРМ) на затяжку уменьшилось примерно на 25% от начальных затяжек до последних затяжек срока службы. Это показано на ФИГ. 11.
[00106] В дополнительном испытании плетеную оболочку фитиля сформировали вокруг скрученного сердечника. Также были уменьшены диаметр и масса фитиля. Были сформированы три фитиля с оболочкой/сердечником, имеющие диаметры от 0,043 дюйма (1,09 мм) до 0,047 дюйма (1,19 мм) и линейные массы от 1,65 мг/мм до 1,85 мг/мм. Плетеная наружная часть фитилей с оболочкой/сердечником была сформирована с использованием 8 катушек, 12 катушек и 16 катушек соответственно, и таким образом была охарактеризована как содержащая 8, 12 или 16 оплеток. Каждый из трех фитилей с оболочкой/сердечником обеспечил значительно повышенный выход общего количества твердых частиц (ТРМ). См. на ФИГ. 12. Фитили с оболочкой/сердечником также показали уменьшенные изменения ТРМ в течение срока службы продукта, т.е., снижение примерно на 20% в обоих случаях. По сравнению с исходным скрученным фитилем, все плетеные конструкции сохраняли физическую целостность при разрезании с небольшим распутыванием или разлохмачиванием. Плетеные конструкции также оказались более жесткими, потенциально улучшающими контакт между проводным нагревателем и оплеткой.
[00107] Специалист найдет множество модификаций и других вариантов реализации настоящего изобретения после ознакомления с настоящим изобретением и его преимуществами, представленными в предшествующих описаниях и показанными на сопроводительных чертежах. Таким образом, следует подразумевать, что настоящее изобретение не должно быть ограничено конкретными вариантами реализации, описанными в настоящей заявке, и что модификации и другие варианты реализации предназначены для включения объем защиты настоящего изобретения, сформулированного в пунктах приложенной формулы. Не смотря на то, что в настоящей заявке используются конкретные термины, они используются только в обобщающем и описательном смысле, а не в целях ограничения.